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論文

Corrosion fatigue growth of zirconium in boiling nitric acid

本岡 隆文; 木内 清

Corrosion, 58(6), p.535 - 540, 2002/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:36.89(Materials Science, Multidisciplinary)

ジルコニウムの疲労亀裂成長挙動を、沸騰硝酸中と室温大気中で荷重制御下で研究した。大気中での疲労亀裂成長は金属組織に強く影響を受けた。これはジルコニウム特有のHCP構造に起因する機械的強度の異方性が原因であった。硝酸中では大気中に比べて約4倍亀裂成長が速かった。硝酸中では、亀裂成長は特徴的な機構で行われていることが破面観察からわかった。つまり、破面形態は、応力腐食割れ時に見られる擬劈開面と大気中で見られる疲労ストライエーションが混在したものであった。亀裂成長速度が低いところでは 擬劈開面が支配的であり、亀裂成長が速いところでは延性破面が支配的であった。

論文

Corrosion fatigue of refractory materials in boiling nitric acid

本岡 隆文; 木内 清

Materials Transactions, 43(5), p.1220 - 1224, 2002/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:15.98(Materials Science, Multidisciplinary)

沸騰硝酸中で優れた耐食性を示すジルコニウム,ニオブ及びチタン合金のようなリフラクトリー金属は、使用済燃料再処理施設の構造材料として使用されている。本研究では、沸騰3N硝酸中と室温大気中で、荷重制御の試験によりこれらの金属の疲労き裂進展速度を応力拡大係数範囲の関数として調査した。破断面は走査型電子顕微鏡により観察した。ジルコニウムとニオブのき裂成長速度は、空気中のそれと比較して沸騰硝酸中で加速した。腐食疲労によるき裂進展の加速現象は、Ti-5Ta合金では認められなかった。Ti-5Ta合金の破断面は両環境中で延性ストライエーションを示した。他方、ニオブの破断面は、空気中では疲労ストライエーション,硝酸中では脆性ストライエーションを示した。硝酸中のジルコニウムの破断面は脆性破壊と応力腐食割れに関連した延性破壊を示した。

論文

Corrosion fatigue of refractory materials with corrosion resistance to boiling nitric acid

本岡 隆文; 木内 清

Proceedings of the 2nd International Conference on Environment Sensitive Cracking and Corrosion Damage (ESCCD 2001), p.374 - 378, 2001/11

沸騰硝酸溶液中で優れた耐食性を示すリフラクトリー金属のうち、ジルコニウム,ニオブ,Ti-5Ta合金の腐食疲労進展挙動を沸騰3規定硝酸と室温大気中で調べた。ジルコニウムとニオブは、硝酸中では、腐食疲労により亀裂進展が加速した。一方、Ti-5Ta合金では亀裂進展は加速しなかった。Ti-5Ta合金の破断面には、両環境とも疲労の痕跡が認められた。ニオブでは、大気中では疲労破面、硝酸中では腐食疲労破面が観察された。ジルコニウムは、疲労と脆性破面が混在する特徴的な形態を示した。亀裂進展速度と破面様相の材料間の異なりは、結晶構造,応力腐食割れ感受性,耐食性の異なりと関連している。

論文

Thermal fatigue damage of the divertor plate

鈴木 哲; 江里 幸一郎; 佐藤 和義; 中村 和幸; 秋場 真人

Fusion Engineering and Design, 49-50, p.343 - 348, 2000/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:38.85(Nuclear Science & Technology)

サドル型及び平板型断面をもつダイバータ試験体の熱疲労実験について報告する。試験体の冷却管はアルミナ分散強化銅(DSCu)を使用しており、従来の無酸素銅製冷却管に比べ、強度に優れている。実験はITERダイバータ板の熱負荷条件を模擬して、熱負荷5MW/m$$^{2}$$の下でくり返し加熱を実施した。この結果、試験体の冷却管は約400サイクルの加熱で一部が破損し、冷却水の漏洩が認められた。SEMによる観察では、冷却管内外層にクラッドした無酸素銅皮膜には疲労破面に特有のストライエーションが認められたが、DSCu層には顕著な疲労の痕跡は観察されなかった。DSCu層の破面は無特徴であり、脆性的な破壊の様相が認められたため、冷却水バウンダリを構成する部材としてDSCuを使用するには、特に応力集中部の寿命評価に十分な注意を払う必要があることがわかった。

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