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応力下における酸化皮膜生成in-situ計測

应力下氧化膜形成的原位测量

基本信息

批准号：
12875022
负责人：
庄子哲雄
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875022/
关键词：
酸化皮膜接触電気抵抗法低ひずみ速度試験高温高圧水環境

项目摘要

昨年度開発した低ひずみ速度負荷装置付き接触電気抵抗計測装置を用いて高温高圧水環境(288℃、110気圧、超純水)中で応力負荷下にある鋭敏化304ステンレス鋼の表面酸化皮膜のその場計測を行った。さらに以下に述べる改良を加え、より精度の高い計測が可能となった。1)従来用いられていたステンレス鋼製の参照プローブの代わりにイリジウム製プローブを用いることにより参照プローブに生成する酸化皮膜の影響を受けずに応力負荷下における皮膜特性を計測する事が可能になった。2)引張負荷過程において用いる参照プローブの押しつけ圧ならびに先端形状の最適化により従来6時間ごとに計測していた皮膜抵抗を低ひずみ速度負荷中に1分おきに計測する事が可能になった。これにより従来観測されていなかった試験片の降伏応力近傍で皮膜抵抗が急激に減少し、その後すぐに上昇する挙動が観測された。応力負荷下での酸化挙動ならびにき裂初生時の酸化皮膜特性評価の為に高温高圧水中下にて20%のひずみまで低ひずみ速度(5×10^<-7>/sec)にて引張試験を行ったところ、ひずみ5%を境界に皮膜抵抗が減少に転じた。この試験片に対して飛行時間型二次イオン質量分析法による表面皮膜の計測を行ったところ、表面き裂(長さ30μm)周辺にNi酸化物が富化していることが明らかとなり、この皮膜抵抗の緩やかな減少はこれらNi酸化物の生成によるものと考えられた。新生面上で生じるこれら現象は通常の酸化とは異なることを明示した。

Last year, the development of low-temperature speed load devices and contact electrical resistance measurement devices in high temperature and high pressure water environment (288℃, 110 pressure, ultra-pure water) under the stress load of 304 temperature sensitive steel surface acidification film field measurement. The following improvements are possible: 1) The influence of acidified coating produced by steel reference material on the measurement of coating characteristics under stress load is possible. 2)In the process of tension load, the reference pressure is used to optimize the tip shape, and the time is measured. The film resistance is low. The speed load is measured in 1 minute. The voltage drop of the test piece near the test piece decreases and the voltage drop of the test piece increases The properties of the acidified film at initial stage of cracking under high pressure and high temperature were evaluated as follows: 20% of the film was tested at low internal speed (5×10^<-7>/sec), 5% of the film was tested at low internal speed, and the film resistance was reduced. This test piece is related to the measurement of surface coatings by time-of-flight quadratic mass spectrometry. Surface cracks (length: 30μm) are formed on the periphery of the surface. Ni acidifiers are enriched. The phenomenon of new generation is usually acidified.