ニッケル基溶接材の環境助長割れ感受性と粒界特性

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1 模擬BWR環境中における182合金のSCC挙動に及ぼす荷重モードの影響沸騰水型軽水炉(BWR)における182合金の応力腐食割れ(SCC)のより深い知見を得るため、模擬BWR環境下にて小型試験片(1T-CT)を用いた種々の荷重モード下におけるSCCき裂進展挙動の定量化を試みた。その結果、定荷重線変位の条件下でSCCき裂進展速度の低下が認められた。き裂進展速度およびき裂先端のひずみ速度の定量化から、き裂先端の酸化反応が定まった。以上の結果に基づき、Shojiの式から求めた本試験条件下のSCCき裂進展速度は、文献値とよく一致した。よって、Ni基合金のBWR環境下におけるき裂進展速度を予測できる可能性が見出された。2 模擬PWR一次冷却水環境中の182合金におけるSCC挙動に及ぼす応力拡大係数の影響加圧水型軽水炉(PWR)一次冷却水環境下におけるSCCき裂進展速度の評価には、応力拡大係数K依存性の調査が必須である。本研究では、同環境下にて二種類の異なる厚さのCT試験片と荷重条件により、SCC挙動に及ぼすKの影響を観察した。試験後の破面観察から割れの様相を評価すると共に、SCCき裂長さを求めた。得られたき裂進展速度は文献値と一致していた。3 模擬PWR一次冷却水環境下の182合金におけるSCC挙動に及ぼす温度の影響温度はPWR一次冷却水環境下におけるNi基合金のSCCに多大な影響を及ぼす。同環境下のSCCき裂進展速度は増加すると知られているが、182合金においては、異なった温度条件下で得られたデータの適用範囲と信頼性が比較的制限される。本研究では、同環境下で290℃、320℃および340℃という温度条件でSCC試験を行った。なお、本試験ではKがき裂長さによらず負荷荷重のみで決まり、容易にKの評価が可能な二重片持ち梁型試験片(CDCB)を使用した。現在、290℃と320℃の試験を終了している。4 BWR環境下での182合金と低合金鋼溶接部における溶接界面のSCC挙動高温高圧水中の182合金と低合金鋼(LAS)溶接部においてSCCき裂が発見されているが、そうした界面でのSCC挙動は未だに不明である。本研究では、182合金とLAS溶接部の走査型電子顕微鏡(SEM)による微視組織観察、およびエネルギー分散型X線分析装置(EDX)による化学組成分析を行い、続いて、溶接界面が予き裂先端になるよう切出したCT試験片でSCC試験を行った。現在までに、き裂は溶接界面で停止する傾向を示す結果を得ている。