光触媒を第二相とする省資源型高耐食ステンレス鋼の創製とナノレベル電気化学反応解析

以光触媒为第二相的资源节约型高耐腐蚀不锈钢的创制及纳米级电化学反应分析

• 批准号: 22H00254
• 负责人: 武藤 泉
• 金额: $ 27.37万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00254/
• 关键词: 腐食防食; 耐食合金; ステンレス鋼; 光触媒; 硫化物系介在物; 触媒; 耐孔食性; マイクロ電気化学

省資源型高耐食ステンレス鋼を創製するための新しい学理構築と、それを可能とする「ナノレベル電気化学反応解析」の確立を目的とし、その第一ステップとして、その場観察機能付きナノスケール電気化学解析システムを開発し、第二相の防食機能を解析する際の有用性を確認した。具体的には、スーパー二相ステンレス鋼の時効材の耐孔食性が溶体化材に比較して低い理由が、σ相の周囲にCrとMo量が低い新たな相が形成されることに加え、その部分に硫化物系介在物が存在するためであることを見出した。また、SUS304ステンレス鋼の孔食発生電位が高温ほど低下する理由が、孔食の起点となる硫化物系介在物の溶解電位が、温度の上昇に伴って低下することと、介在物の溶解に伴い鋼と介在物の境界部に閉塞された形状が形成された場合に、高温ほど局部的な活性溶解が起こりやすいためであることが分かった。さらに、開発したシステムは、Al合金の金属間化合物のように、アルカリ性から酸性までの広い範囲で表面のpHが変化する現象に対しても、腐食機構を的確に把握できることを確認した。以上は、いずれも今までのマクロスケールの計測では見出すことができない新知見であり、S酸化光触媒相を設計するための有用な知見である。次いで、S酸化光触媒相を内包するステンレス鋼の作製の予備検討を広範囲に行った。ステンレス鋼に知見を生かすため、Al合金やMg合金に対しても研究を展開した。その結果、溶解・鋳造プロセズでは、母相に固溶してしまう相を、第二相として含むステンレス鋼を放電プラズマ焼結で作製する手順を確立した。

Province resources high resistance to feed ス テ ン レ ス steel を created す る た め の new し い theory constructing と, そ れ を may と す る "ナ ノ レ ベ ル electric 気 chemical 応 parse" を の established purpose と し, そ の first ス テ ッ プ と し て, そ の field 観 examine function pay き ナ ノ ス ケ ー ル electric chemical analytical シ 気 ス テ ム を open 発 し feed, the second phase の function analytical す を る interstate の Confirm た with sex を. Specific に は, ス ー パ ー two-phase ス テ ン レ ス steel の の unseen material resistant to hole when feeding が に melt the material compare し て low い reason が, sigma phase の weeks 囲 に Cr と low Mo quantity が い new た が な phase formation さ れ る こ と に え, そ の part に sulfide system interfaces exist in content が す る た め で あ る こ と を shows し た. ま た, SUS304 ス テ ン レ ス steel の hole water 発 health potential が ほ ど low す る reason が starting point, hole food の と な る sulfide system interface in potential が の dissolved, temperature rising の に with っ て low す る こ と と and dielectric dissolve in content の に い steel と interfaces in the material の state department に occlusion さ れ が た shapes form さ れ に た occasions, high-temperature ほ ど partial な activity Dissolve が to form やす やす ためである ためである とが とが. さ ら に, open 発 し た シ ス テ ム は, Al alloy の intermetallic compound の よ う に, ア ル カ リ sex か ら acid ま で の hiroo い van 囲 の pH が で surface variations change す る phenomenon に し seaborne て も and saprophagous institutions を に really grasp で き る こ と を confirm し た. Above は, い ず れ も today ま で の マ ク ロ ス ケ ー ル の measuring で は shows す こ と が で き な い knowledge see で あ り, S acidification phase photocatalytic を design す る た め の な useful knowledge で あ る. The するステ で and S acidified photocatalyst phase を are wrapped with するステ レス レス steel, which is prepared for 検 and を to be widely used in 囲に and った. ス テ ン レ ス steel に knowledge を raw か す た め や, Al alloy Mg alloy に し seaborne て も study を started し た. そ の results, dissolve where made プ ロ セ ズ で は, parent phase に solid solution し て し ま を う phase, the second phase と し て containing む ス テ ン レ ス steel を discharge プ ラ ズ マ 焼 "で cropping す る hand shun を establish し た.

项目成果

Chemical Conversion Treatment of AA5083 Aluminum Alloy and AISI 1045 Carbon Steel under Galvanically Coupled Condition in Na₂MoO₄: Effect of pH on Corrosion Resistance

AA5083铝合金和AISI 1045碳钢在Na₂MoO₄中电耦合条件下的化学转化处理：pH值对耐腐蚀性能的影响

• DOI: 10.2320/matertrans.mt-m2022163
• 发表时间: 2023
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Kosaba Takumi;Muto Izumi;Nishimoto Masashi;Sugawara Yu
• 通讯作者: Sugawara Yu

Micro-electrochemical insights into pit initiation site on aged UNS S32750 super duplex stainless steel

• DOI: 10.1038/s41529-023-00335-8
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: npj Materials Degradation
• 影响因子: 5.1
• 作者: Shuichiro Amatsuka;M. Nishimoto;I. Muto;Makoto Kawamori;Yuya Takara;Y. Sugawara

USTB(中国)

北京科技大学（中国）

Micro-Electrochemical Aspects of the Effects of Temperature on Pit Initiation at MnS Inclusion in Type 304 Stainless Steel

温度对 304 型不锈钢中 MnS 夹杂物点蚀萌生影响的微电化学方面

• DOI: 10.1149/1945-7111/ac9d6c
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of The Electrochemical Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Takayama Riku;Nishimoto Masashi;Muto Izumi;Sugawara Yu
• 通讯作者: Sugawara Yu

Change in Oxygen Reduction Reactivity of Intermetallics: A Mechanism of the Difference in Trenching around Al-Fe and Al-Fe-Si Particles on AA1050 in NaCl

• DOI: 10.1149/1945-7111/acb6ba
• 发表时间: 2023-02-01
• 期刊: JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 3.9
• 作者: Kakinuma, Hiroshi;Muto, Izumi;Hara, Nobuyoshi
• 通讯作者: Hara, Nobuyoshi