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論文

Oxidation behaviour of P122 and a 9Cr-2W ODS steel at 550$$^{circ}$$C in oxygen-containing flowing lead-bismuth eutectic

Schroer, C.*; Konys, J.*; 古川 智弘; 青砥 紀身

Journal of Nuclear Materials, 398(1-3), p.109 - 115, 2010/03

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2009.10.019
 被引用回数：53 パーセンタイル：95.31(Materials Science, Multidisciplinary)

12Cr-2Wフェライト/マルテンサイト鋼P122及び9Cr-2WODS鋼について、ドイツ・カールスルーエ研究所が所有する流動鉛ビスマス試験装置CORRIDAを用いて長時間の腐食試験を実施した。試験温度及び試験部流速は、550$$^{circ}$$C, 2m/secであり、鉛ビスマス中の溶存酸素濃度制御目標値は10$$^{-6}$$mass%である。溶存酸素濃度制御の初期問題により、一部の試験片は種々の溶存酸素濃度条件に曝され、一時的にではあるが10$$^{-9}$$mass%を記録したものの、平均の溶存酸素濃度としては1.6$$times$$10$$^{-6}$$mass%O$$_{2}$$で推移した。1.6$$times$$10$$^{-6}$$mass%O$$_{2}$$条件下において、P122は最大10,000h, ODS鋼は最大20,000hの浸漬を行った。本試験条件において、両鋼種は、鋼表面に形成されたスピネル型酸化物からなる酸化層と部分的に形成された内部酸化層によって保護されていた。両鋼種の減肉量を評価するために、表面酸化層の厚さを計測した。10$$^{-6}$$mass%の酸素濃度条件下では、浸漬時間に対して対数近似則及び累乗近似則で減肉量をうまく表現することがわかった。

報告書

Study on Pb-Bi Corrosion of Structural and Fuel Cladding Materials for Nuclear Applications; Part VI. Results of Exposure Experiments in Oxygen Containing Flowing LBE at 550$$^{circ}$$C for 10,000h

Schroer, C.*; Voss, Z.*; Wedemeyer, O.*; Novotny, J.*; Konys, J.*; Heinzel, A.*; Weisenburger, A.*; M$"u$ller, G.*; 古川 智弘; 青砥 紀身

JNC TY9400 2005-020, 45 Pages, 2005/08

JNC-TY9400-2005-020.pdf:5.26MB

本報告書は、P122(12Cr-2W)鋼およびODS(9Cr-2W)鋼の550$$^{circ}$$C酸素濃度制御流動鉛ビスマス(LBE)中腐食試験結果についてまとめたものである。この試験研究は、核燃料サイクル開発機構と独国カールスルーエ研究所との研究協力契約の下で、カールスルーエ鉛実験施設(KALLA)のCORRIDA試験ループを用いて実施した。腐食試験時間は、800h、2,000h、5,000hおよび10,000hである。両鋼は、旋盤による試験片に加工し、その一部はKALLA内のGESA施設においてアルミニウム表面改質処理を施した。流動LBE中酸素濃度制御の初期不具合により、これら実験の大部分の期間について酸素濃度の変動を生じた。このため、LBE中の酸素濃度が一時的に変動した場合の影響についても評価を実施した。高い酸素濃度で推移した時のP122およびODS鋼の腐食挙動は、550$$^{circ}$$C-4,990hの実験結果から評価した。このときの酸素濃度とPbOの活量は、それぞれ5$$times$$10$$^{-7}$$mass%、10$$^{-3}$$と見積もられた。このときの両鋼の腐食挙動については、停留LBE中腐食試験装置(COSTA)にて実施した550$$^{circ}$$C、酸素濃度10$$^{-6}$$mass%の試験結果と比較した。

報告書

Study on Pb-Bi Corrosion of Structural and Fuel Cladding Materials for Nuclear Applications (2); Part II. Exposure of Weld P122 in Oxygen Containing Flowing LBE at 550$$^{circ}$$C for 5,000h

Schroer, C.*; Voss, Z.*; Wedemeyer, O.*; Novotny, J.*; Konys, J.*; Heinzel, A.*; Weisenburger, A.*; M$"u$ller, G.*; 古川 智弘; 青砥 紀身

JNC TY9400 2005-019, 26 Pages, 2005/08

JNC-TY9400-2005-019.pdf:5.04MB

本報告書は、P122(12Cr-2W)鋼TIG溶接継手の550$$^{circ}$$C酸素濃度制御流動鉛ビスマス(LBE)中における800h、2,000hおよび5,000hの腐食試験結果についてまとめたものである。LBE流速および溶存酸素濃度は、それぞれ2m/s、5$$times$$10$$^{-7}$$ mass-% (a$$_{PbO}$$ = 10$$^{-3}$$)である。鋼材の腐食に及ぼすアルミニウムによる表面改質(GESA処理)効果についても評価を実施した。溶接継手の腐食挙動は、定性的にも定量的にもの熱処理が行われた母材のそれと同等であった。ごく一部に母材のそれとは異なる結果が得られたが、供試材の問題であると考えられた。溶接部のGESA処理部分には、高温酸化、液体金属腐食ともに観察されず、良好な耐食性が観察された。

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