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内田 俊介*; 塙 悟史; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; Lister, D. H.*
Corrosion Engineering, Science and Technology, 52(8), p.587 - 595, 2017/10
被引用回数：4 パーセンタイル：21.16(Materials Science, Multidisciplinary)電気化学に対する静的解析と酸化皮膜成長に対する動的解析を組み合わせたECP評価モデルを開発した。このモデルで得られた主な結論は以下の通り。過酸化水素及び酸素のECPへの影響は、酸化皮膜の性状変化によるものとして説明できた。水化学条件の変更に起因するECPのヒステリシスを評価することができた。ECPに対する中性子照射効果として、酸化皮膜中の照射誘起拡散をモデルに導入することで、中性子照射によるアノード電流密度の低下に起因したECPの低下を予測した。
坂巻 景子; 片岡 理治; 前田 敏克; 飯田 芳久; 鴨志田 美智雄; 山口 徹治; 田中 忠夫
Corrosion Engineering, Science and Technology, 49(6), p.450 - 454, 2014/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)地層処分環境下において人工バリアの一つであるオーバーパックは地下水と接触し、腐食する。処分場閉鎖直後は、酸素が存在するため酸化的雰囲気であるが炭素鋼の腐食等で酸素が消費され還元性雰囲気になると考えられる。酸化還元電位(Eh)の低下は廃棄中に含まれる
Se等の地球化学的挙動に影響するため、地層処分の安全評価を行う上で重要な評価項目である。本研究では、Eh変動を模擬する炭素鋼腐食試験を行い、その結果を用いてEh変動評価モデルの妥当性を検証した。ベンチマーク計算では最近公表された知見を反映したモデルも用いて、2ケースの計算を行った。それぞれのケースでEhを決定づける酸化還元反応は異なったが、Eh評価結果には大きな差はなくいずれのケースも300日以降において実験値と整合した。
久保 真治; 二川 正敏; 小貫 薫; 山口 明久*
Corrosion Engineering, 62(3), p.104 - 111, 2013/03
熱化学水素製造法ISプロセスの気相ヨウ化水素分解反応環境に用いる装置用金属材料の適用性を明かにするため、ヨウ化水素(
), ヨウ素(
), 水(
)および水素(
)の混合ガス環境において、連続高温ガス腐食試験による腐食速度測定,機械的性質の測定(硬度, 0.2%耐力,引張強度および伸び)を実施した。腐食環境は、モル比H
:HI:I:HO=0.16:1:1:6, 大気圧, 450
C, 試料の暴露時間は100時間および1000時間とした。腐食速度の観点からはニッケル基合金(Hastelly C-276, MAT21, Inconel 625)が優れた耐食性を示し(
0.03g m
h
),また、MAT21, Inconel 625の機械的特性に著しい低下は認められなかった。タンタルには水素脆化が認められ、ジルコニウムおよびニオブの耐食性は低かった。モリブデン,チタンの耐食性は良好であったが、モリブデンには強度低下(硬度が低下)が、チタンには水素脆化が危惧されることを見い出した。以上の結果から、本環境に対する装置用金属材料には、耐食性の観点ではニッケル基合金が適しており、特にMAT21は耐食性と機械的特性の観点から有望であることを明らかにした。
吉田 英一; 古川 智弘
Nuclear Corrosion Science and Engineering, p.773 - 806, 2012/00
ナトリウム冷却型高速炉における腐食問題を取り上げ、冷却系統内で生じる構造材料や炉心材料のナトリウム腐食メカニズムやその支配因子、並びに機械的強度特性(クリープ,疲労など)への高温ナトリウム環境の影響について、これまでの研究開発において明らかになったナトリウム腐食の知見を報告する。さらに、ナトリウム環境下では酸化被膜が還元され、材料同士が直に接触して擦れ合うことになり、これらのナトリウム環境特有の摩擦・摩耗,自己融着特性の現象解明についても報告する。
谷口 直樹; 鈴木 宏幸; 川崎 学; 内藤 守正; 小林 正人*; 高橋 里栄子*; 朝野 英一*
Corrosion Engineering, Science and Technology, 46(2), p.117 - 123, 2011/04
被引用回数：9 パーセンタイル：46.91(Materials Science, Multidisciplinary)炭素鋼は高レベル放射性廃棄物地層処分におけるオーバーパック候補材料の一つに選定されている。炭素鋼の腐食は全面腐食と局部腐食の二つに分類される。本研究では酸化性雰囲気における炭素鋼の浸漬試験によって全面腐食と局部腐食の進展挙動を調べた。浸漬試験結果,腐食進展速度は環境条件と鋼種に大きく依存した。しかし、孔食係数(最大腐食深さと平均腐食深さの比)の上限はおよそ平均腐食深さのみから決定されることがわかった。実験データと文献データに基づき、Gumbel分布を用いた極値統計解析を適用することによって平均腐食深さからオーバーパックの最大腐食深さを推定する経験的モデルを提示した。
小林 正人*; 横山 裕*; 高橋 里栄子*; 朝野 英一*; 谷口 直樹; 内藤 守正
Corrosion Engineering, Science and Technology, 46(2), p.212 - 216, 2011/04
被引用回数：4 パーセンタイル：28.93(Materials Science, Multidisciplinary)炭素鋼オーバーパックの長期健全性を予測するため、還元条件下での炭素鋼溶接部の腐食挙動が調べられた。本研究で用いた試験片は3つの溶接方法(GTAW, GMAW, EBW)から作成された。各試験片には全面腐食が観察され、溶接部における腐食速度は母材と同等かそれ以下となった。浸漬期間中に吸収された水素量は3年間で2.48
10
mol kg[Fe](0.05ppm)以下であり、水素脆化の影響がほとんどない値となった。水素脆化感受性は母材で最も大きく、溶接による悪影響はほとんどないことが示された。溶接された炭素鋼オーバーパックは還元条件下で期待される寿命期間中耐食性を有すると考えられる。
川崎 学; 谷口 直樹; 内藤 守正
Corrosion Engineering, 58(11), p.465 - 482, 2009/11
銅オーバーパックの酸化性雰囲気における腐食挙動に及ぼす環境因子の影響を明らかにすることを目的として、炭酸塩水溶液を用いて動電位法及び定電位法によるアノード分極試験を80Cにて行った。その結果、高炭酸塩濃度,低塩化物イオン濃度,高pH条件ほど不動態化が促進され、皮膜破壊は抑制された。また、硫酸イオンは皮膜破壊を促進する傾向があった。ケイ砂混合ベントナイト中では水溶液中に比べて溶液組成の違いによるアノード分極曲線への影響は小さいことがわかった。また、より温度の低い条件で得られた既往のデータと比較すると、温度が高いほど不動態しやすくなる傾向は認められるものの、皮膜破壊電位Ebへの温度による影響は認められなかった。皮膜破壊電位Ebを皮膜破壊型のイオンと皮膜破壊抑制型のイオンの濃度比、[Cl
]/[HCO
], [SO
]/[HCO]に対して整理すると、この濃度比が高いほどEbは卑化した。また、濃度比がある値以上では活性溶解の領域となり、不動態領域におけるEbの下限値は約-200mV vs. SCEと求められた。定電位試験の結果、Eb以上の電位や、アノード分極曲線における第2のピーク電流が現れる電位以上の条件で孔食又は不均一な腐食が観察された。
森 裕章*; 勝山 仁哉; 望月 正人*; 西本 和俊*; 豊田 政男*
Corrosion Engineering, 56(12), p.757 - 770, 2007/09
低炭素ステンレス鋼SUS316L溶接部の機械加工層における粒界応力腐食割れのメカニズムを解明するため、残留応力と硬化の影響について試験及び解析による評価、並びにミクロ変形挙動に注目した粒界すべり解析を行った。その結果、溶接及び表層強加工が残留応力と硬化に与える影響を明らかにするとともに、同鋼の加工硬化材に定ひずみ速度引張試験を施すと、粒界すべりが生じるとともに、加工硬化によって同すべりが助長されることがわかった。また、粒界すべりの発生により粒界エネルギーが増大することが判明した。これらの結果から、低炭素ステンレス鋼SUS316Lの表層強加工された溶接部における粒界応力腐食割れは、多層溶接時の残留応力と加工硬化により粒界すべりが助長され、これに伴い粒界エネルギーが増大することに起因するものと推察された。
加藤 千明; 矢野 昌也*; 木内 清; 杉本 克久*
Corrosion Engineering, 52(1), p.53 - 67, 2003/01
沸騰硝酸環境におけるジルコニウムの耐食性に及ぼす伝熱の影響を各硝酸濃度で調べた。伝熱面及び等温浸漬面における腐食減量と電気化学的分極曲線を測定した。その結果、ジルコニウムの腐食速度は等温浸漬面よりも伝熱面の方が大きくなることが明らかになった。その速度は硝酸濃度と溶液温度の上昇により大きくなった。沸騰伝熱面における硝酸の酸化力上昇は、伝熱面上での熱分解による亜硝酸濃度の低下と沸騰バブルによって分解生成物が溶液から排出されることにより引き起こされる。沸騰伝熱面における12mol/dm
硝酸水溶液の酸化還元電位はジルコニウムの一次不働態皮膜の破壊電位に非常に近づいた。これは、核燃料再処理プロセスの沸騰伝熱面において応力腐食割れが生じることを示唆している。
加藤 千明; 木内 清; 杉本 克久*
Corrosion Engineering, 52(1), p.69 - 85, 2003/01
沸騰硝酸水溶液中における金属の腐食を理解するためには、溶液中、特に沸騰状態における高い平衡電位の発生機構を知る必要がある。最初に、ラマン分光法を用いて硝酸水溶液中に存在する窒素酸化物を分析した。そのうえで、SOLGASMIX計算コードを用いた熱力学的な計算により存在する窒素酸化物量を検討した。ラマン分光分析から硝酸濃度と温度が上昇すると解離していないHNOの存在量が多くなった。また、NO
の存在量は硝酸の熱分解により多くなった。熱力学計算から、硝酸水溶液中に含まれる重要な窒素酸化物はNO, HNO, HNO, NO, NOであることがわかった。しかしながら、硝酸水溶液中の平衡電位は、おもにHNO/HNO平衡によって決定された。また、熱力学計算から沸騰伝熱面における硝酸の酸化力上昇は伝熱面上でのHNOの熱分解と沸騰バブルによって溶液から分解生成物が連続的に排出することによりHNO濃度が低下して生じることが示唆された。
庄子 哲雄*; 中島 甫; 辻 宏和; 高橋 秀明; 近藤 達男
Corrosion Fatigue; Mechanics, Metallurgy, Electrochemistry and Engineering, p.256 - 286, 1983/00
原子炉一次系を近似した高温水環境によるき裂成長の加速におよぼす材料のミクロ組織と降伏強度の影響ならびに割れの加速機構を明らかにするため、SA533B鋼をはじめとして、SA387,SA542,SA543,JIS,SPV,46QおよびAISI4340鋼について疲労試験と低歪速度引張試験を大気中と高温水中で実施した。疲労試験では材料の降伏強度が高いほど環境によるき裂成長の加速が生じ、さらに加速の程度は応力比が0.1より0.5のほうが著しい。低歪速度引張試験においても疲労試験の場合と同様に材料の降伏強度が高いほどき裂成長の加速及びJi値の減少が著しい。さらに大気中における時間ベースのき裂成長速度を横軸に、高温水中における時間ベースのき裂成長速度を縦軸に取ったき裂成長線図を用いて疲労試験と低歪速度引張試験により得られたき裂成長速度を比較し、両者の間に良い対応関係のあることがわかった。
