Effect of cold-work and long-term aging on SCC initiation susceptibility of austenitic stainless steel

オーステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れ発生感受性に及ぼす冷間加工と長時間熱時効の影響

近藤 啓悦  ; 青木 聡  ; 藤村 由希; 加治 芳行  

Kondo, Keietsu; Aoki, So; Fujimura, Yuki; Kaji, Yoshiyuki

BWR炉内構造材料である低炭素オーステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れ(SCC)発生感受性に及ぼす長時間熱時効の影響について研究を行った。実験の結果、20%冷間加工したSUS316L鋼に対して、288Cで14000時間以上の熱時効処理を行ったところ、非常に高い粒界型SCC発生感受性を示すことが明らかとなった。原因追及のため長時間熱時効前後の材料微細組織観察を実施した結果、熱時効処理によって材料内部に導入された転位が再配列し、転位セル構造を形成することが明らかとなった。長時間熱時効材では、転位セル構造への変化により応力負荷時の塑性変形の均一性が喪失し、結晶粒界近傍の応力・ひずみの局所化を誘引したことが、SCC発生感受性上昇の原因の一つであると推測された。

The effect of the long-term thermal aging (LTA) on the SCC susceptibility to initiation in cold worked L-grade austenitic stainless steels has been investigated. The thermal aging treatments at 288C for more than 14,000h were conducted on Type 316L SS samples after cold rolling with 20% thickness reduction, and CBB testing was performed to both aged and unaged samples. The results showed that an obvious increase of IGSCC susceptibility was induced after the LTA treatment. In order to reveal the enhancement factor of the SCC susceptibility in LTA treated specimens microstructural examination was conducted by means of SEM/EBSD and TEM. Those results suggested that movement and rearrangement of dislocations toward the dislocation cell structure occurred during LTA treatment. It is presumed that the dislocation cell structure formed during the LTA process might cause the homogeneous plastic deformation and the localization of stress/strain, and consequently, enhance the SCC susceptibility to initiation.