高温水に浸漬したCT試験片のき裂内酸化皮膜形成に及ぼす負荷荷重の影響

Effects of load on oxidation in the vicinity of crack tip of compact tension specimens immersed in a high temperature water condition

笠原 茂樹; 知見 康弘; 西山 裕孝 

Kasahara, Shigeki; Chimi, Yasuhiro; Nishiyama, Yutaka

CT試験片は高温水中でのき裂進展速度評価に広く用いられているが、き裂内環境の詳細な評価事例は多くなく、特にき裂先端における酸化皮膜の形成やそれに及ぼす応力の影響を系統的に評価した例はなかった。そこで本研究では、0.5T-CT試験片を荷重負荷あり、なしの2条件で約290Cの高温水に浸漬し、疲労き裂の先端に形成した酸化皮膜を詳細に観察して荷重負荷の 影響を評価した。その結果き裂先端近傍に形成した酸化皮膜は、荷重負荷、無負荷のいずれの条件においてもCrリッチ層とFeリッチ層の2層から成り、自由表面で形成しやすいとされるNiリッチな構造と異なることがわかった。一方荷重負荷したき裂の先端では、2層の酸化皮膜とも無負荷で静置した 時よりも厚くなっており、酸化の促進が認められた。この相違は荷重負荷によるき裂の開口量に起因したと考えられ、き裂内環境が荷重負荷によって変化することを考慮する必要性を示唆する結果が得られた。

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