流動鉛ビスマス中において自己修復したアルミリッチ保護性酸化被膜の密着性に関する研究

北村 嘉規*; 瓦井 篤志*; 近藤 正聡*; 斎藤 滋; 大林 寛生

no journal, , 

加速器未臨界駆動炉(ADSs)や鉛冷却高速炉(LFRs)の候補構造材料としてFeCrAl合金が期待されている。本研究の目的は、流動鉛ビスマス中におけるFeCrAl合金上の酸化被膜の自己修復挙動と密着強度を明らかにすることである。腐食試験はJAEA/J-PARCの鉛ビスマス高温腐食試験ループ(OLLOCHI)を用いて、FeCrAl合金であるAPMT(Fe-21Cr-5Al-3Mo)を対象に、流速1m/s、試験温度450C、酸素濃度10 10wt.%、浸漬時間2000時間と4000時間の腐食試験を実施した。予備酸化処理施した試験片は、表面に形成された-AlO被膜により2000時間の腐食試験後も優れた耐食性を示した。予備酸化処理なしの試験片では、2000時間腐食試験後に表面に約100nmの保護性酸化被膜が形成され耐食性を示した。更に、人工的に被膜に損傷を与え、追加の2000時間腐食試験を連続して行った結果、損傷部に約100nmの厚さの酸化被膜が再形成したことが分かった。マイクロスクラッチ試験によりせん断方向の被膜密着性を評価し、被膜基材界面の凹凸形状の粗さとの関係も明らかにした。