JPH0754105A - 耐照射ステンレス鋼 - Google Patents
耐照射ステンレス鋼Info
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- JPH0754105A JPH0754105A JP5195671A JP19567193A JPH0754105A JP H0754105 A JPH0754105 A JP H0754105A JP 5195671 A JP5195671 A JP 5195671A JP 19567193 A JP19567193 A JP 19567193A JP H0754105 A JPH0754105 A JP H0754105A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶粒界におけるＰ，Ｓｉの濃縮を助長する
ことなくＣｒの欠乏を低水準に抑えることにより、照射
環境下における耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に
優れた耐照射ステンレス鋼を提供する。 【構成】 Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、ＰおよびＳ
ｉをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以
下に限定し、常温においてオーステナイト相とフェライ
ト相の２相を呈し、フェライト相のＣｒ含有量が２２ｗ
ｔ％以上でかつフェライト相の体積率が１５％〜７５％
以下であることを特徴とする耐照射ステンレス鋼であ
り、もう一つは上記の耐照射ステンレス鋼において、
Ｐ，ＳｉおよびＮをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下，１．
０ｗｔ％以下および０．０５ｗｔ％以下に限定すること
を特徴とするものである。
ことなくＣｒの欠乏を低水準に抑えることにより、照射
環境下における耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に
優れた耐照射ステンレス鋼を提供する。 【構成】 Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、ＰおよびＳ
ｉをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以
下に限定し、常温においてオーステナイト相とフェライ
ト相の２相を呈し、フェライト相のＣｒ含有量が２２ｗ
ｔ％以上でかつフェライト相の体積率が１５％〜７５％
以下であることを特徴とする耐照射ステンレス鋼であ
り、もう一つは上記の耐照射ステンレス鋼において、
Ｐ，ＳｉおよびＮをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下，１．
０ｗｔ％以下および０．０５ｗｔ％以下に限定すること
を特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、照射環境下における耐
粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に優れた耐照射ステ
ンレス鋼特に放射線照射を受ける軽水炉、高速増殖炉、
核融合炉等の炉構成材料に用いられる耐照射ステンレス
鋼に関するものである。
粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に優れた耐照射ステ
ンレス鋼特に放射線照射を受ける軽水炉、高速増殖炉、
核融合炉等の炉構成材料に用いられる耐照射ステンレス
鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軽水炉の炉心で中性子照射を受ける炉内
構造物にはＳＵＳ３０４系およびＳＵＳ３１６系のオー
ステナイトステンレス鋼が使用されている。これらのス
テンレス鋼には、高温高圧水中で中性子照射を受ける厳
しい環境下において、長期間にわたり十分な耐食性を維
持することが要求される。ところが、これらのステンレ
ス鋼が高温高圧水中において重度の中性子照射を受ける
と、溶接等の熱履歴を受けてＣｒ炭化物が結晶粒界に析
出することに起因するいわゆる熱鋭敏化を生じていない
健全な材料であっても、耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ
性等の耐食性が劣化する可能性のあることがわかってき
た。
構造物にはＳＵＳ３０４系およびＳＵＳ３１６系のオー
ステナイトステンレス鋼が使用されている。これらのス
テンレス鋼には、高温高圧水中で中性子照射を受ける厳
しい環境下において、長期間にわたり十分な耐食性を維
持することが要求される。ところが、これらのステンレ
ス鋼が高温高圧水中において重度の中性子照射を受ける
と、溶接等の熱履歴を受けてＣｒ炭化物が結晶粒界に析
出することに起因するいわゆる熱鋭敏化を生じていない
健全な材料であっても、耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ
性等の耐食性が劣化する可能性のあることがわかってき
た。
【０００３】このような中性子照射による耐粒界腐食性
や耐応力腐食割れ性の劣化は、溶接等の熱履歴に起因す
る熱鋭敏化とは異なり、照射によってオーステナイトス
テンレス鋼の結晶粒界の組成が変化することによるもの
で、主たる因子は、結晶粒界におけるＰ，Ｓｉの濃縮お
よびＣｒの欠乏である。Ｐは結晶粒界に濃縮することに
より燐化物を形成して耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ性
を劣化させ、Ｓｉは粒界への濃縮により粒界上に形成さ
れた耐食性皮膜の安定性を低下させる。一方、Ｃｒはス
テンレス鋼の耐食性皮膜を構成する主要元素であり、Ｃ
ｒが欠乏すると安定な耐食性皮膜が形成されにくくな
り、耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ性が劣化する。
や耐応力腐食割れ性の劣化は、溶接等の熱履歴に起因す
る熱鋭敏化とは異なり、照射によってオーステナイトス
テンレス鋼の結晶粒界の組成が変化することによるもの
で、主たる因子は、結晶粒界におけるＰ，Ｓｉの濃縮お
よびＣｒの欠乏である。Ｐは結晶粒界に濃縮することに
より燐化物を形成して耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ性
を劣化させ、Ｓｉは粒界への濃縮により粒界上に形成さ
れた耐食性皮膜の安定性を低下させる。一方、Ｃｒはス
テンレス鋼の耐食性皮膜を構成する主要元素であり、Ｃ
ｒが欠乏すると安定な耐食性皮膜が形成されにくくな
り、耐粒界腐食性や耐応力腐食割れ性が劣化する。
【０００４】中性子照射によるこのような結晶粒界の組
成変化は、オーステナイトステンレス鋼の母相中の原子
のはじき出しに原因がある。原子のはじき出しの結果と
して生成する格子間原子と原子空孔は消滅場所としての
結晶粒界へ移動するが、この場合の格子間原子との相互
作用および原子空孔との相互作用の程度が原子の寸法に
よって異なる。母相の平均原子寸法に比べて原子寸法が
小さいＰおよびＳｉは、格子間原子との相互作用が大き
く格子間原子に引きずられて結晶粒界に移動するため、
結晶粒界におけるその濃度は増加する。一方、平均原子
寸法に比べて原子寸法の大きいＣｒは、原子空孔との相
互作用が大きく原子空孔と入れ替わって粒界から遠ざか
る方向へ移動するため、結晶粒界におけるＣｒ濃度は低
下する。
成変化は、オーステナイトステンレス鋼の母相中の原子
のはじき出しに原因がある。原子のはじき出しの結果と
して生成する格子間原子と原子空孔は消滅場所としての
結晶粒界へ移動するが、この場合の格子間原子との相互
作用および原子空孔との相互作用の程度が原子の寸法に
よって異なる。母相の平均原子寸法に比べて原子寸法が
小さいＰおよびＳｉは、格子間原子との相互作用が大き
く格子間原子に引きずられて結晶粒界に移動するため、
結晶粒界におけるその濃度は増加する。一方、平均原子
寸法に比べて原子寸法の大きいＣｒは、原子空孔との相
互作用が大きく原子空孔と入れ替わって粒界から遠ざか
る方向へ移動するため、結晶粒界におけるＣｒ濃度は低
下する。
【０００５】前者のＰおよびＳｉの粒界偏析に対して
は、ＳｉおよびＰ含有量の低減による高純度化が有効だ
と考えられている（特開昭６２−１０７０４７号公報、
以下「従来技術１」と呼ぶ）。一方、後者の粒界に於け
るＣｒ欠乏に対しては、オーテスナイト系合金のＭｎ，
ＣｒおよびＮｉ量を調整して母相の平均原子寸法に対す
るＣｒの原子寸法の比率を０．９〜１．０３として欠乏
を抑制する方法が特開平３−７２０５４号公報で提案さ
れている（以下「従来技術２」と呼ぶ）。また、フェラ
イト系Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金にＣｒより原子寸法の大き
いＡｌを添加して、母相の平均原子寸法をＣｒの原子寸
法より増大させることにより結晶粒界でのＣｒの欠乏を
抑制する方法が特開平３−１３８３３４号公報で提案さ
れている（以下「従来技術３」と呼ぶ）。同様に、オー
ステナイト系合金にＣｒより原子寸法の大きいＨｆ等を
添加する方法も提案されている（特開平３−２６７３５
０号公報、特開平４−２３６７４４号公報、以下「従来
技術４」と呼ぶ）。
は、ＳｉおよびＰ含有量の低減による高純度化が有効だ
と考えられている（特開昭６２−１０７０４７号公報、
以下「従来技術１」と呼ぶ）。一方、後者の粒界に於け
るＣｒ欠乏に対しては、オーテスナイト系合金のＭｎ，
ＣｒおよびＮｉ量を調整して母相の平均原子寸法に対す
るＣｒの原子寸法の比率を０．９〜１．０３として欠乏
を抑制する方法が特開平３−７２０５４号公報で提案さ
れている（以下「従来技術２」と呼ぶ）。また、フェラ
イト系Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金にＣｒより原子寸法の大き
いＡｌを添加して、母相の平均原子寸法をＣｒの原子寸
法より増大させることにより結晶粒界でのＣｒの欠乏を
抑制する方法が特開平３−１３８３３４号公報で提案さ
れている（以下「従来技術３」と呼ぶ）。同様に、オー
ステナイト系合金にＣｒより原子寸法の大きいＨｆ等を
添加する方法も提案されている（特開平３−２６７３５
０号公報、特開平４−２３６７４４号公報、以下「従来
技術４」と呼ぶ）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、中性子
照射に起因するステンレス鋼の耐粒界腐食性や耐応力腐
食割れ性の劣化を防止するには、結晶粒界におけるＰ，
Ｓｉの濃縮およびＣｒの欠乏の両方を同時に抑制する必
要がある。
照射に起因するステンレス鋼の耐粒界腐食性や耐応力腐
食割れ性の劣化を防止するには、結晶粒界におけるＰ，
Ｓｉの濃縮およびＣｒの欠乏の両方を同時に抑制する必
要がある。
【０００７】しかしながら、前記の「従来技術１」で
は、ＳｉおよびＰの濃縮を抑制する効果はあるが、Ｃｒ
欠乏の抑制に対しては全く効果が期待できない。また、
「従来技術２」、「従来技術３」および「従来技術４」
は、いずれも、母相の平均原子寸法を増大させることに
よって、はじき出しで生じた原子空孔とＣｒの相互作用
を緩和するという原理に基づいたものである。そのた
め、これらの方法ではＣｒ欠乏は抑制できるものの、母
相の平均原子寸法に対するＳｉおよびＰの相対的原子寸
法をさらに低下させるため、前述の原理によりむしろＳ
ｉおよびＰの濃縮を助長する恐れがあった。
は、ＳｉおよびＰの濃縮を抑制する効果はあるが、Ｃｒ
欠乏の抑制に対しては全く効果が期待できない。また、
「従来技術２」、「従来技術３」および「従来技術４」
は、いずれも、母相の平均原子寸法を増大させることに
よって、はじき出しで生じた原子空孔とＣｒの相互作用
を緩和するという原理に基づいたものである。そのた
め、これらの方法ではＣｒ欠乏は抑制できるものの、母
相の平均原子寸法に対するＳｉおよびＰの相対的原子寸
法をさらに低下させるため、前述の原理によりむしろＳ
ｉおよびＰの濃縮を助長する恐れがあった。
【０００８】本発明は、結晶粒界におけるＰ，Ｓｉの濃
縮を助長することなくＣｒの欠乏を低水準に抑えること
により、照射環境下における耐粒界腐食性および耐応力
腐食割れ性に優れた耐照射ステンレス鋼を提供すること
を目的とするものである。
縮を助長することなくＣｒの欠乏を低水準に抑えること
により、照射環境下における耐粒界腐食性および耐応力
腐食割れ性に優れた耐照射ステンレス鋼を提供すること
を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶粒界にお
けるＰ，Ｓｉの濃縮を助長することなくＣｒの欠乏を低
水準に抑えることによって、照射環境下における耐粒界
腐食性および耐応力腐食割れ性に優れた耐照射ステンレ
ス鋼を提供することに成功したものである。即ち本発明
の耐照射ステンレス鋼は、 １） Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、ＰおよびＳｉを
それぞれ０．０３ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以下に
限定し、常温において、オーステナイト相とフェライト
相の２相を呈し、該フェライト相のＣｒ含有量が２２ｗ
ｔ％以上でかつ該フェライト相の体積率が１５％〜７５
％であることを特徴とする。 ２） Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、Ｐ，Ｓｉおよび
Ｎをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下，１．０ｗｔ％以下お
よび０．０５ｗｔ％以下に限定し、常温において、オー
ステナイト相とフェライト相の２相を呈し、該フェライ
ト相のＣｒ含有量が２２ｗｔ％以上でかつ該フェライト
相の体積率が１５％〜７５％であることを特徴とするも
のである。
けるＰ，Ｓｉの濃縮を助長することなくＣｒの欠乏を低
水準に抑えることによって、照射環境下における耐粒界
腐食性および耐応力腐食割れ性に優れた耐照射ステンレ
ス鋼を提供することに成功したものである。即ち本発明
の耐照射ステンレス鋼は、 １） Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、ＰおよびＳｉを
それぞれ０．０３ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以下に
限定し、常温において、オーステナイト相とフェライト
相の２相を呈し、該フェライト相のＣｒ含有量が２２ｗ
ｔ％以上でかつ該フェライト相の体積率が１５％〜７５
％であることを特徴とする。 ２） Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、Ｐ，Ｓｉおよび
Ｎをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下，１．０ｗｔ％以下お
よび０．０５ｗｔ％以下に限定し、常温において、オー
ステナイト相とフェライト相の２相を呈し、該フェライ
ト相のＣｒ含有量が２２ｗｔ％以上でかつ該フェライト
相の体積率が１５％〜７５％であることを特徴とするも
のである。
【００１０】
【作用】本発明者等は、種々のオーステナイトステンレ
ス鋼およびフェライトステンレス鋼の照射による結晶粒
界でのＣｒの濃度変化を調べた結果、オーステナイトス
テンレス鋼に比べ、フェライトステンレス鋼では、結晶
粒界におけるＣｒの欠乏が生じにくいという知見を得
た。この差は、オーステナイトステンレス鋼とフェライ
トステンレス鋼の両者の結晶構造の違いに起因するもの
である。従って、フェライトステンレス鋼を使用すれ
ば、前述の「従来技術２〜４」のようにＰやＳｉの濃縮
を助長することなく、照射によるＣｒの欠乏を抑制でき
る可能性がある。また、ＰおよびＳｉの濃縮もオーステ
ナイトステンレス鋼に比べて減少することがわかった。
しかしながら、フェライトステンレス鋼の特徴として、
照射による靭性の低下が大きいという問題点が残った。
ス鋼およびフェライトステンレス鋼の照射による結晶粒
界でのＣｒの濃度変化を調べた結果、オーステナイトス
テンレス鋼に比べ、フェライトステンレス鋼では、結晶
粒界におけるＣｒの欠乏が生じにくいという知見を得
た。この差は、オーステナイトステンレス鋼とフェライ
トステンレス鋼の両者の結晶構造の違いに起因するもの
である。従って、フェライトステンレス鋼を使用すれ
ば、前述の「従来技術２〜４」のようにＰやＳｉの濃縮
を助長することなく、照射によるＣｒの欠乏を抑制でき
る可能性がある。また、ＰおよびＳｉの濃縮もオーステ
ナイトステンレス鋼に比べて減少することがわかった。
しかしながら、フェライトステンレス鋼の特徴として、
照射による靭性の低下が大きいという問題点が残った。
【００１１】そこで、本発明者等は、靭性に優れるオー
ステナイト相を含有させ、上述のフェライトステンレス
鋼の特性を維持しつつ靭性の低下を抑制することを試み
た。本発明者等は、種々のフェライト相とオーステナイ
ト相からなる２相ステンレス鋼について照射による耐粒
界腐食性および耐応力腐食割れ性の変化を調べた結果、
照射後もフェライト相の良好な耐粒界腐食性および耐応
力腐食割れ性を維持するには、フェライト相のＣｒ含有
量を２２ｗｔ％以上としかつ体積率を１５％以上とすれ
ばよいことを見いだした。
ステナイト相を含有させ、上述のフェライトステンレス
鋼の特性を維持しつつ靭性の低下を抑制することを試み
た。本発明者等は、種々のフェライト相とオーステナイ
ト相からなる２相ステンレス鋼について照射による耐粒
界腐食性および耐応力腐食割れ性の変化を調べた結果、
照射後もフェライト相の良好な耐粒界腐食性および耐応
力腐食割れ性を維持するには、フェライト相のＣｒ含有
量を２２ｗｔ％以上としかつ体積率を１５％以上とすれ
ばよいことを見いだした。
【００１２】また、フェライト相の体積率の制限が必要
なのは、体積率が小さいと、フェライト相周辺のオース
テナイト相中で照射により大量に生成した点欠陥の影響
を受け、粒界におけるＣｒの欠乏が促進されるためだと
考えられる。同時に、照射後の靭性の点からは、フェラ
イト相の体積率の上限を７５％とする必要がある。さら
に、照射によって耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性
が劣化しやすいオーステナイト相の悪影響を抑制するに
は、フェライト相が体積率で最低でも１５％以上存在す
る必要がある。
なのは、体積率が小さいと、フェライト相周辺のオース
テナイト相中で照射により大量に生成した点欠陥の影響
を受け、粒界におけるＣｒの欠乏が促進されるためだと
考えられる。同時に、照射後の靭性の点からは、フェラ
イト相の体積率の上限を７５％とする必要がある。さら
に、照射によって耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性
が劣化しやすいオーステナイト相の悪影響を抑制するに
は、フェライト相が体積率で最低でも１５％以上存在す
る必要がある。
【００１３】一方では、フェライト相中にはオーステナ
イト相に比べてＰおよびＳｉが多く分配されるが、上述
のように粒界での偏析を生じにくいのでフェライト相に
おける問題はなく、むしろ、この結果として、オーステ
ナイト相中のＰおよびＳｉが低下し、オーステナイト相
の粒界腐食性および耐応力腐食割れ性をも向上させると
いう重要な効果がある。この効果をさらに積極的に利用
するためには、ＰおよびＳｉ含有量をそれぞれ０．０３
ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以下とする必要がある。
また、Ｎはフェライト相の照射による靭性劣化を促進す
るので、含有量を０．０５％以下とすることが望まし
い。
イト相に比べてＰおよびＳｉが多く分配されるが、上述
のように粒界での偏析を生じにくいのでフェライト相に
おける問題はなく、むしろ、この結果として、オーステ
ナイト相中のＰおよびＳｉが低下し、オーステナイト相
の粒界腐食性および耐応力腐食割れ性をも向上させると
いう重要な効果がある。この効果をさらに積極的に利用
するためには、ＰおよびＳｉ含有量をそれぞれ０．０３
ｗｔ％以下および１．０ｗｔ％以下とする必要がある。
また、Ｎはフェライト相の照射による靭性劣化を促進す
るので、含有量を０．０５％以下とすることが望まし
い。
【００１４】オーステナイトステンレス鋼においては照
射による耐食性の劣化と同様にスウェリングも重要な問
題であるが、フェライト相を含有することによってスウ
ェリングに対する抵抗をも高めることができる。さらに
は、オーステナイト相に比べフェライト相中に多量のＣ
ｒが分配されるため、フェライト単相ステンレス鋼に比
べ、少量のＣｒでフェライト相中のＣｒ含有量を２２ｗ
ｔ％まで高めることができ、製造コストの面でも有利で
ある。
射による耐食性の劣化と同様にスウェリングも重要な問
題であるが、フェライト相を含有することによってスウ
ェリングに対する抵抗をも高めることができる。さらに
は、オーステナイト相に比べフェライト相中に多量のＣ
ｒが分配されるため、フェライト単相ステンレス鋼に比
べ、少量のＣｒでフェライト相中のＣｒ含有量を２２ｗ
ｔ％まで高めることができ、製造コストの面でも有利で
ある。
【００１５】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示す本発明鋼および比較鋼の供試材
は、真空高周波溶解炉にて夫々１０ｋｇ溶製し、８ｍｍ
厚まで熱間圧延後、１０５０℃で３０分の溶体化熱処理
を施して照射試験に供した。照射は、中性子照射を模擬
したＮｉイオン照射を用い、５００℃で１０ｄｐａ（１
×１０22ｎ／ｃｍ2 に相当する）まで行い、照射した試
料について電気化学的再活性化法により、耐粒界腐食性
および耐応力腐食割れ性を評価した。
は、真空高周波溶解炉にて夫々１０ｋｇ溶製し、８ｍｍ
厚まで熱間圧延後、１０５０℃で３０分の溶体化熱処理
を施して照射試験に供した。照射は、中性子照射を模擬
したＮｉイオン照射を用い、５００℃で１０ｄｐａ（１
×１０22ｎ／ｃｍ2 に相当する）まで行い、照射した試
料について電気化学的再活性化法により、耐粒界腐食性
および耐応力腐食割れ性を評価した。
【００１８】電気化学的再活性化法は、ステンレス鋼を
不働態電位領域に保持して表面を不働態化した後に、活
性態電位領域に戻して再活性化し、この再活性化過程に
おける再活性化電流の変化を調べて不働態皮膜の安定性
を評価する方法である。図１に電気化学的再活性化方法
の原理を示す。図に示すように、粒界におけるＣｒ欠乏
の程度が大きい鋭敏化したステンレス鋼は、再活性化過
程において、粒界に沿って不働態皮膜の破壊を生じ、こ
の破壊に起因する電流値の増加を示す。同時に、この電
流値の増大を示した試料表面では、粒界腐食を観察する
ことができ、これが粒界におけるＣｒ欠乏の証拠とな
る。このような材料は、粒界腐食および応力腐食割れ感
受性があると評価される。
不働態電位領域に保持して表面を不働態化した後に、活
性態電位領域に戻して再活性化し、この再活性化過程に
おける再活性化電流の変化を調べて不働態皮膜の安定性
を評価する方法である。図１に電気化学的再活性化方法
の原理を示す。図に示すように、粒界におけるＣｒ欠乏
の程度が大きい鋭敏化したステンレス鋼は、再活性化過
程において、粒界に沿って不働態皮膜の破壊を生じ、こ
の破壊に起因する電流値の増加を示す。同時に、この電
流値の増大を示した試料表面では、粒界腐食を観察する
ことができ、これが粒界におけるＣｒ欠乏の証拠とな
る。このような材料は、粒界腐食および応力腐食割れ感
受性があると評価される。
【００１９】前述のように、フェライト相自身ならびに
オーステナイト相とフェライト相から成る２相ステンレ
ス鋼の耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性を維持する
のに必要なフェライト相の体積率は、いずれも１５％で
ある。したがって、フェライト相自身の良好な耐粒界腐
食性および耐応力腐食割れ性を維持するための条件を満
足していれば、同時に、２相ステンレス鋼の耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性も満足できる水準にあると考
えることができる。
オーステナイト相とフェライト相から成る２相ステンレ
ス鋼の耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性を維持する
のに必要なフェライト相の体積率は、いずれも１５％で
ある。したがって、フェライト相自身の良好な耐粒界腐
食性および耐応力腐食割れ性を維持するための条件を満
足していれば、同時に、２相ステンレス鋼の耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性も満足できる水準にあると考
えることができる。
【００２０】そこで、ここでは、重イオン照射した２相
ステンレス鋼について、電気化学的再活性化試験後の試
料表面を観察し、フェライト相における粒界腐食の有無
を調べることによって、２相ステンレス鋼の耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性を評価した。
ステンレス鋼について、電気化学的再活性化試験後の試
料表面を観察し、フェライト相における粒界腐食の有無
を調べることによって、２相ステンレス鋼の耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性を評価した。
【００２１】表１に示すように、本発明鋼のフェライト
相中では粒界腐食が認められず、これらの本発明鋼で
は、フェライト相が照射後も優れた耐粒界腐食性および
耐応力腐食割れ性を有することが明らかである。これに
対して、比較鋼１および２は、フェライト相中のＣｒ量
が２２ｗｔ％未満であるため、フェライト相に粒界腐食
感受性および応力腐食割れ感受性が認められる。比較鋼
３は、フェライト相中のＣｒ含有量は２２ｗｔ％以上で
あるにもかかわらず、フェライト相の体積率が１５％未
満であるため、フェライト相に粒界腐食感受性および応
力腐食割れ感受性が認められる。比較鋼４は、フェライ
ト相の優れた耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性を有
するものの、フェライト相の体積率が７５％を越えるた
め、照射後の靭性に問題がある。以上より、フェライト
相中のＣｒ含有量は２２ｗｔ％以上で且つフェライト相
の体積率が１５％〜７５％が好ましいことが判った。
相中では粒界腐食が認められず、これらの本発明鋼で
は、フェライト相が照射後も優れた耐粒界腐食性および
耐応力腐食割れ性を有することが明らかである。これに
対して、比較鋼１および２は、フェライト相中のＣｒ量
が２２ｗｔ％未満であるため、フェライト相に粒界腐食
感受性および応力腐食割れ感受性が認められる。比較鋼
３は、フェライト相中のＣｒ含有量は２２ｗｔ％以上で
あるにもかかわらず、フェライト相の体積率が１５％未
満であるため、フェライト相に粒界腐食感受性および応
力腐食割れ感受性が認められる。比較鋼４は、フェライ
ト相の優れた耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性を有
するものの、フェライト相の体積率が７５％を越えるた
め、照射後の靭性に問題がある。以上より、フェライト
相中のＣｒ含有量は２２ｗｔ％以上で且つフェライト相
の体積率が１５％〜７５％が好ましいことが判った。
【００２２】
【発明の効果】本発明による耐照射ステンレス鋼は、照
射に起因する粒界でのＣｒ欠乏を抑えると同時に有害な
ＰやＳｉの偏析を抑えることによって優れた耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性を有するもので、放射線照射
を受ける軽水炉、高速増殖炉、核融合炉等の炉構成材料
として使用することに適しており、安全性向上に大きく
貢献すると言う意味において、工業的に価値のある発明
である。
射に起因する粒界でのＣｒ欠乏を抑えると同時に有害な
ＰやＳｉの偏析を抑えることによって優れた耐粒界腐食
性および耐応力腐食割れ性を有するもので、放射線照射
を受ける軽水炉、高速増殖炉、核融合炉等の炉構成材料
として使用することに適しており、安全性向上に大きく
貢献すると言う意味において、工業的に価値のある発明
である。
【図１】電気化学的再活性化法の原理を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、Ｐおよ
びＳｉをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下および１．０ｗｔ
％以下に限定し、常温において、オーステナイト相とフ
ェライト相の２相を呈し、該フェライト相のＣｒ含有量
が２２ｗｔ％以上でかつ該フェライト相の体積率が１５
％〜７５％であることを特徴とする耐照射ステンレス
鋼。 - 【請求項２】 Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを主成分とし、Ｐ，Ｓ
ｉおよびＮをそれぞれ０．０３ｗｔ％以下，１．０ｗｔ
％以下および０．０５ｗｔ％以下に限定し、常温におい
て、オーステナイト相とフェライト相の２相を呈し、該
フェライト相のＣｒ含有量が２２ｗｔ％以上でかつ該フ
ェライト相の体積率が１５％〜７５％であることを特徴
とする耐照射ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195671A JPH0754105A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 耐照射ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195671A JPH0754105A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 耐照射ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754105A true JPH0754105A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16345067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5195671A Pending JPH0754105A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 耐照射ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754105A (ja) |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP5195671A patent/JPH0754105A/ja active Pending
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