(57)【要約】      （修正有）【課題】迅速かつ簡便に耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を比較評価することができるステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法を提供する。【解決手段】ステンレス鋼の試験材を形成する工程と、この試験材を熱処理により鋭敏化させる工程と、鋭敏化後の上記試験材の引張予定領域に電気溶解により切欠を形成する工程と、上記切欠を形成した試験材の破断特性を低歪速度引張試験により計測する工程とを備え、上記鋭敏化工程前の試験材の引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ以下、上記電気溶解の電位掃引速度が５０ｍＶ／ｍｉｎ以上５００ｍＶ／ｍｉｎ以下、かつ上記低歪速度引張試験の歪速度が１×１０−７ｓ−１以上１×１０−４ｓ−１以下である。上記試験材がＪＩＳ−Ｚ２２４１：２０１１の４号試験片に準拠した形状を有するとよい。上記ステンレス鋼がオーステナイト系ステンレス鋼であるとよい。【選択図】図２
2015175790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼の試験材を形成する工程と、
この試験材を熱処理により鋭敏化させる工程と、
鋭敏化後の上記試験材の引張予定領域に電気溶解により切欠を形成する工程と、
上記切欠を形成した試験材の破断特性を低歪速度引張試験により計測する工程と
を備え、
上記鋭敏化工程前の試験材の引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ以下、上記電気溶解の電位掃引速度が５０ｍＶ／ｍｉｎ以上５００ｍＶ／ｍｉｎ以下、かつ上記低歪速度引張試験の歪速度が１×１０−７ｓ−１以上１×１０−４ｓ−１以下であるステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法。
【請求項２】
上記試験材がＪＩＳ−Ｚ２２４１：２０１１の４号試験片に準拠した形状を有する請求項１に記載のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法。
【請求項３】
上記ステンレス鋼がオーステナイト系ステンレス鋼である請求項１又は請求項２に記載のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法。
【請求項４】
上記鋭敏化工程において試験材にＣｒ欠乏層を形成する請求項１、請求項２又は請求項３に記載のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油等の重質油を付加価値の高いガソリン、軽油等の軽質で低硫黄の石油製品に改質するためにリアクタと呼ばれる反応器が用いられる。一般的に、リアクタは４５０℃前後の高温かつ２０ＭＰａ前後の高圧条件で操業されるが、近年の良質資源の枯渇の進展により原料（原油）が低質化し、硫化水素（Ｈ２Ｓ）や二酸化炭素（ＣＯ２）等の腐食性ガスを多量に含む原料の使用が進んでいる。そのため、高い反応効率を得るためにリアクタの操業条件がより高温、高圧化すると共に、より高い耐食性や耐応力腐食割れ性がリアクタに求められている。このようなリアクタの耐圧部材としては２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋼や２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ鋼等の高強度鋼が用いられるが、内面の耐食性を担保するためにオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３４７やＳＵＳ３２１）が耐圧部材の上に肉盛溶接される。
【０００３】
また、原子力発電所の原子炉内構造物や冷却水配管においても腐食による損傷を防止するため、その構成材料としてオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌ）が用いられる。
【０００４】
上記オーステナイト系ステンレス鋼は使用条件によって結晶粒界で鋼中の炭素（Ｃ）とステンレス鋼の代表成分であるクロム（Ｃｒ）とが結合することでクロム炭化物（Ｃｒ２３Ｃ６）が形成される。このクロム炭化物形成領域の近傍は炭化物形成に伴い実効Ｃｒ濃度が減少するため、図１に示すいわゆるＣｒ欠乏層が形成される。このＣｒ欠乏層の形成は一般に鋭敏化と言われ、鋭敏化した部分が酸溶液に触れると著しく腐食される。さらに、鋭敏化部分に応力が加わると、Ｃｒ欠乏層端部等に腐食が集中しこの腐食が進展することでやがて割れに繋がる現象が発生する。この現象は、活性経路型応力腐食割れ（ＡＰＣ−ＳＣＣ，Ａｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｓ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ−Ｓｔｒｅｓｓ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｃｒａｃｋｉｎｇ）と呼ばれる。
【０００５】
例えば上述したリアクタ内でのＡＰＣ−ＳＣＣは、鋭敏化したオーステナイト系ステンレス鋼が硫化物を含む高温の流体に触れた後、冷却される過程で空気や空気中の水分、酸素と硫化物とが反応することで生じるポリチオン酸と触れ、この部分に応力が作用することで生じる。従って、リアクタ等の設計では、このようなＡＰＣ−ＳＣＣに対するステンレス鋼の耐性を予測しておくことが重要である。
【０００６】
そこで、ステンレス鋼の耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を評価する試験方法として、（１）ポリチオン酸に試験材を浸漬し２００Ｈｒ後に割れ判定を行う方法がＡＳＴＭ  Ｇ３５−７３に記載されている。また、（２）テトラチオン酸カリウムに試験材を浸漬し４８０Ｈｒ後に割れ判定を行う方法（非特許文献１参照）、（３）降伏応力以上の応力を付したＣ−リング試験材に金属硫化物を１〜２週間触れさせて割れ判定を行う方法（特許第３８５４３９５号参照）等が提案されている。
【０００７】
しかし、上記（１）の方法は、割れ判定の評価時間が２００Ｈｒと長く、さらにポリチオン酸を有毒なＨ２ＳやＳＯ２ガスを用いて作成する必要があるため安全性の確保や試験の準備に手間を要する。また、上記（２）の方法は、割れ判定の試験時間が４８０Ｈｒであり、上記（１）の方法よりもさらに長い評価時間を要する。さらに、上記（３）の方法は、試験雰囲気の制御が煩雑であり、割れ判定の評価時間も１〜２週間と長い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】防食技術、Ｖｏｌ．３４（１９８５），Ｎｏ．１０，Ｐ５６８
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８５４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、迅速かつ簡便に耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を比較評価することができるステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するため、ステンレス鋼の耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の鋼種毎の優劣について、精度良く迅速かつ簡便に評価する方法を確立すべく鋭意研究を行った。具体的には、鋭敏化したステンレス鋼がＡＰＣ−ＳＣＣを起こす素過程について検討を行い、上述のＣｒ欠乏層が開口から内部に向かって縮径する形状を有し、このＣｒ欠乏層に熱変動や振動等が加わることでその先端に応力集中による切欠状の欠陥が発生するものと推察した。これらの考察の結果、本発明者らは、実験室的にこれら素過程を迅速に摸擬する方法を採ることで、鋭敏化を判断する基準となるデータが無いステンレス鋼に対しても、鋭敏化度ひいては耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を迅速簡便に評価できることを見出した。
【００１２】
すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、ステンレス鋼の試験材を形成する工程と、この試験材を熱処理により鋭敏化させる工程と、鋭敏化後の上記試験材の引張予定領域に電気溶解により切欠を形成する工程と、上記切欠を形成した試験材の破断特性を低歪速度引張試験により計測する工程とを備え、上記鋭敏化工程前の試験材の引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ以下、上記電気溶解の電位掃引速度が５０ｍＶ／ｍｉｎ以上５００ｍＶ／ｍｉｎ以下、かつ上記低歪速度引張試験の歪速度が１×１０−７ｓ−１以上１×１０−４ｓ−１以下であるステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法である。
【００１３】
当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）を上記上限以下とするため、引張予定領域に形成する切欠以外の表面形状による破断特性への影響を抑制できる。その結果、当該評価方法は精度よく耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を評価できる。なお、「引張予定領域」とは、低歪速度引張試験において引張方向に延伸し、破断が予測される領域（例えば試験材の引張方向中央領域）を意味し、特に試験材形状をＪＩＳ−Ｚ２２４１：２０１１の４号試験片の形状とする場合は平行部を意味する。
【００１４】
また、当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、電位掃引速度を上記範囲とする電気溶解により試験材に切欠を形成するため、従来技術では数百時間程度必要であった切欠形成工程を数十分程度の極短時間で実現することができ、試験時間の大幅な短縮が可能となる。さらに、当該評価方法は、従来技術のような切欠形成溶液の作成の手間が小さく、かつ有毒ガス（Ｈ２ＳガスやＳＯ２ガス）に対する安全性の確保及び無害化処理が不要である。また、当該評価方法は、切欠形成時の雰囲気についても例えば室温から３０℃程度の間で制御すればよい。そのため、当該評価方法は簡便性に優れる。
【００１５】
さらに、当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、歪速度を上記範囲とする低歪速度引張試験により切欠を形成した試験材の破断特性を計測するため、市販の低歪速度引張試験機（ＳＳＲＴ）を用いて迅速かつ簡便に耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を評価できる。また、従来技術で用いられる定歪法の場合、評価に時間がかかるのみならず、時間をかけても試験材に割れが生じずに耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性が評価できないことがある。これに対し、当該評価方法は、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の優劣を精度よく確実に判定することができる。さらに、従来の定歪法では試験材形状をＵ字状やＣ−リング状に加工する必要があるが、当該評価方法では試験材を加工容易な形状とすることができるため、加工の手間を低減し、試験時間を短縮することができる。
【００１６】
上記試験材がＪＩＳ−Ｚ２２４１：２０１１の４号試験片に準拠した形状を有するとよい。試験材をこのような形状とすることで、試験材の加工がより容易となり、さらに容易かつ確実に低歪速度引張試験を行うことができる。また、試験結果の再現性を高めることができる。
【００１７】
上記ステンレス鋼がオーステナイト系ステンレス鋼であるとよい。当該評価方法は、特にＡＰＣ−ＳＣＣが発生し易いオーステナイト系ステンレス鋼に適用することで、その効果を格段に高めることができる。
【００１８】
上記鋭敏化工程において試験材にＣｒ欠乏層を形成するとよい。このように鋭敏化工程において試験材にＣｒ欠乏層を形成させることで、切欠形成工程においてこのＣｒ欠乏層に切欠を容易かつ確実に形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、迅速かつ簡便にステンレス鋼の耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を比較評価することができるので、リアクタや原子炉内構造物等の材質選定に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】Ｃｒ欠乏層を説明する概念図
【図２】本発明の一実施形態のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法に用いる試験材の形状を説明する模式図
【図３】実施例で用いたステンレス鋼Ａの鋭敏化条件範囲を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法の実施形態について説明する。
【００２２】
当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、ステンレス鋼の試験材を形成する工程（試験材形成工程）と、この試験材を熱処理により鋭敏化させる工程（鋭敏化工程）と、鋭敏化後の上記試験材の引張予定領域に電気溶解により切欠を形成する工程（切欠形成工程）と、上記切欠を形成した試験材の破断特性を低歪速度引張試験により計測する工程（破断特性計測工程）とを備える。
【００２３】
＜試験材形成工程＞
試験材形成工程において、ステンレス鋼を加工し、試験材を形成する。
【００２４】
（ステンレス鋼）
当該評価方法で評価対象とするステンレス鋼としては、特に限定されず、例えばオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼（二相ステンレス鋼）等を挙げることができる。当該評価方法は、特にＡＰＣ−ＳＣＣが発生し易いオーステナイト系ステンレス鋼に好適に適用することができる。
【００２５】
（試験材）
上記試験材の形状としては、後述する低歪速度引張試験を行える形状であれば特に限定されないが、ＪＩＳ−Ｚ２２４１：２０１１の４号試験片に準拠した図２に示すダンベル形状が好ましい。図２の形状について具体的に説明すると、図２に示す試験片は、中央部に配設される円柱状の平行部１と、この平行部１の軸方向両端に接続されるつかみ部２とを有する。つかみ部２は平行部１よりも直径が大きい円柱状体であり、つかみ部２と平行部１とは滑らかな曲線を有する肩部を介して接続される。試験材をこのような形状とすることで、後述する低歪速度引張試験でより容易かつ確実に試験材の破断特性を計測することができる。
【００２６】
試験材の形成方法は特に限定されず、例えば機械加工、打抜き、鋳造等を挙げられる。
【００２７】
後述の鋭敏化工程前の試験材の引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限としては、１μｍであり、０．５μｍが好ましく、０．１μｍがより好ましく、０．０２μｍがさらに好ましい。上記引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記上限を超えると、試験材表面の凹凸によって耐応力腐食割れ性の評価精度が低下する。一方、上記引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限は低いほど好ましいが、逆に、上記引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が過小の場合、試験材の作製の手間が大きくなり当該評価方法の簡便性が失われるおそれがあるため、下限は０．００１μｍ程度とする。なお、図２に示す形状の試験材において、引張予定領域は平行部１である。
【００２８】
試験材の引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）を上記範囲にする具体的な方法としては、例えばエメリー紙による表面研磨が挙げられる。このエメリー紙の粗さの下限としては、♯６００が好ましく、♯１０００がより好ましい。エメリー氏の粗さが上記下限未満の場合、引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）を十分小さくすることができないおそれがある。
【００２９】
＜鋭敏化工程＞
鋭敏化工程において、ステンレス鋼の試験材を熱処理により鋭敏化させる。この熱処理により、クロム炭化物が粒界の幅方向に成長し鋭敏化が進行する。試験材の鋭敏化領域はＣｒ濃度が他の領域よりも低下し、一般にＣｒ濃度が１２％以下となると耐食性が低下し、応力腐食割れに対する感受性が高くなるといわれる。上記熱処理の条件は、実際にステンレス鋼材が用いられる条件に合わせて適宜設計すればよい。
【００３０】
本工程での熱処理温度の下限としては、４００℃が好ましく、５００℃がより好ましく、６００℃がさらに好ましい。一方、熱処理温度の上限としては、９００℃が好ましく、８００℃がより好ましい。熱処理温度が上記下限未満の場合、クロム炭化物が十分成長せず島状に互いに独立した構造となり、試験材の鋭敏化が進まないおそれがある。逆に、熱処理温度が上記上限を超える場合、この場合もクロム炭化物が十分成長しないおそれがあるほか、設備の耐熱性を高める必要性から評価装置のコストが増大するおそれがある。
【００３１】
本工程での熱処理時間の下限としては、２時間が好ましく、３時間がより好ましく、５時間がさらに好ましい。一方、熱処理時間の上限としては、１０００時間が好ましく、１００時間がより好ましく、１０時間がさらに好ましい。熱処理時間が上記下限未満の場合、クロム炭化物が十分成長せず島状に互いに独立した構造となり、試験材の鋭敏化が進まないおそれがある。逆に、熱処理時間が上記上限を超える場合、当該評価方法の簡便性が失われるおそれがある。
【００３２】
＜切欠形成工程＞
切欠形成工程において、鋭敏化後の上記試験材の少なくとも引張予定領域に電気溶解により切欠を形成する。具体的には、鋭敏化した試験材を電解槽内に配置し鋭敏化領域を電気化学的に溶解させ、切欠を形成する。
【００３３】
電解槽内に貯留する溶液としては、試験材の鋭敏化領域が不動態域に入らないようにする観点から非酸化性の酸溶液が好ましく、例えば硫酸、塩酸等を用いることができる。さらに、上記溶液としてはＪＩＳ−Ｇ０５８０：２００３「ステンレス鋼の電気化学的再活性化率の測定方法」で用いられる試験液が好ましい。この試験液は、具体的にはＪＩＳ−Ｋ８９５１：２００６「硫酸（試薬）」に規定される特級品に蒸留水又は脱イオン水を加えた０．５±０．５５ｍｏｌ／Ｌの硫酸溶液に、ＪＩＳ−Ｋ９００１：２００８「チオシアン酸カリウム（試薬）」に規定される特級品１．０ｇをこの０．５ｍｏｌ／Ｌ硫酸溶液で溶解して１０００ｍＬとなるよう調整した０．５ｍｏｌ／Ｌ硫酸−０．０１ｍｏｌ／Ｌチオシアン酸カリウム溶液である。
【００３４】
電解槽内に溶液を貯留し室温に調整した後、この電解槽内に試験材を浸漬し、試験材の表面が安定するまで、例えば５分以上１０分以下放置する。その後、ポテンショスタット及び電位掃引装置を用いて自然電位から一定の電位掃引速度でアノード分極し、飽和甘こう電極基準で＋３００ｍＶに到達後、ただちに電位を逆方向に同じ電位掃引速度で掃引し、アノード電流が０となる電位（おおよそ−３５０ｍＶ程度）で掃引を終了する。
【００３５】
上記電気溶解の電位掃引速度の下限としては、５０ｍＶ／ｍｉｎであり、１００ｍＶ／ｍｉｎが好ましく、３００ｍＶ／ｍｉｎがより好ましい。一方、電気溶解の電位掃引速度の上限としては、５００ｍＶ／ｍｉｎであり、４５０ｍＶ／ｍｉｎが好ましい。電気溶解の電位掃引速度が上記下限未満の場合、Ｃｒ欠乏層の溶解が過大となり切欠が大型化するため、ステンレス鋼種間の差異が発現し難くなる。一方、電気溶解の電位掃引速度が上記上限を超える場合、Ｃｒ欠乏層の溶解が不十分となり切欠が得られないおそれや、Ｃｒ欠乏層を溶解させるために掃引を繰り返すことで当該評価方法の迅速性が失われるおそれがある。
【００３６】
なお、試験材を電解槽内に浸漬する前に、試験材の評価部分である引張予定領域以外を非導電性の樹脂やテープで被覆することが好ましい。これにより、試験材の引張予定領域のみに切欠を形成することができ、評価に不要な部分に切欠が形成されることで生じる破断特性計測結果のばらつきを低減することができる。
【００３７】
＜破断特性計測工程＞
破断特性計測工程において、上記切欠を形成した試験材の破断特性を低歪速度引張試験により計測する。具体的には、市販の低歪速度引張試験機（ＳＳＲＴ）を用いて常温で試験材を引張することで、試験材の最大応力や破断伸び等の破断特性を計測する。
【００３８】
上記低歪速度引張試験の歪速度の上限としては、１×１０−４ｓ−１であり、５×１０−５ｓ−１が好ましい。一方、低歪速度引張試験の歪速度の下限としては、１×１０−７ｓ−１であり、５×１０−６ｓ−１がより好ましい。低歪速度引張試験の歪速度が上記上限を超える場合、破断特性の評価性が低下し、ステンレス鋼種間の差異が発現し難くなる。逆に、低歪速度引張試験の歪速度が上記下限未満の場合、当該評価方法の迅速性が失われる。
【００３９】
本工程で得た試験材の破断特性を他の試験材や鋭敏化及び切欠形成を行わない無垢の試験材と比較することで、試験材に用いたステンレス鋼の耐ＡＰＣ−ＳＣＣ特性を評価することができる。この破断特性の比較方法としては、例えば低歪速度引張試験での最大応力や破断伸び等の比を算出する方法を用いることができる。
【００４０】
＜利点＞
当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、引張予定領域の算術平均粗さ（Ｒａ）を上記上限以下とするため、引張予定領域に形成する切欠以外の表面形状による破断特性への影響を抑制できる。また、当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、電位掃引速度を上記範囲とする電気溶解により試験材に切欠を形成するため、従来技術では数百時間程度必要であった切欠形成工程を数十分程度の極短時間で実現することができ、試験時間の大幅な短縮が可能となる。さらに、当該評価方法は、従来技術のような切欠形成溶液の作成の手間が小さく、かつ有毒ガス（Ｈ２ＳガスやＳＯ２ガス）に対する安全性の確保及び無害化処理が不要である。また、当該評価方法は、切欠形成時の雰囲気についても例えば室温から３０℃程度の間で制御すればよい。さらに、当該ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、歪速度を上記範囲とする低歪速度引張試験により切欠を形成した試験材の破断特性を計測するため、市販の低歪速度引張試験機（ＳＳＲＴ）を用いて迅速かつ簡便に耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を評価できる。また、従来技術で用いられる定歪法の場合、評価に時間がかかるのみならず、時間をかけても試験材に割れが生じずに耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性が評価できないことがある。これに対し、当該評価方法は、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の優劣を精度よく確実に判定することができる。さらに、従来の定歪法では試験材形状をＵ字状やＣ−リング状に加工する必要があるが、当該評価方法では試験材を加工容易な形状とすることができるため、加工の手間を低減し試験時間を短縮することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
ＪＩＳ−Ｇ３４６３：２０１２に規定されるＳＵＳ３０４ＨＴＢ（ステンレス鋼Ａ）、ＪＩＳ−Ｇ４３０４：２０１２に規定されるＳＵＳ３１６Ｌ（ステンレス鋼Ｂ）、及びＪＩＳ−Ｇ４３０４：２０１２に規定されるＳＵＳ３４７（ステンレス鋼Ｃ）の３種のステンレス鋼を用意した。なお、ステンレス鋼Ａは鋭敏化条件が公知のオーステナイト系ステンレス鋼であり、ワッケンローダー液による方法で図３に示す鋭敏化条件が確認されている。また、ステンレス鋼Ｂは、Ｃ含有量を低減して鋭敏化の原因となるクロム系炭化物の形成を抑制したオーステナイト系ステンレス鋼であり、ステンレス鋼Ｃは、鋼中のＣを非クロム系炭化物として固定し鋭敏化を抑制したオーステナイト系ステンレス鋼である。これらの耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性は、耐性の高い方からステンレス鋼Ｃ、ステンレス鋼Ｂ、ステンレス鋼Ａの順である。
【００４３】
上記ステンレス鋼Ａ，Ｂ，Ｃを用い、図２に示す形状の試験材をそれぞれ製作した。この試験材の全長Ｌ１は８０ｍｍ、引張予定領域である平行部１の直径ｄ０は４ｍｍ、長さＬ０は１０ｍｍとし、つかみ部２の両端部にはそれぞれ直径８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍ、長さ１５ｍｍのネジ部２ａを形成した。また、このつかみ部２のネジ部２ａ以外の円柱部分の直径ｄ１は８ｍｍとし、つかみ部２と平行部１との連続部（肩部２ｂ）の半径Ｒは３ｍｍとした。さらに、上記試験材の平行部１を♯６００のエメリー紙を用いて研磨し、平行部１の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１４μｍとした。
【００４４】
次に、上記試験材を６００℃で１０時間加熱し、熱処理を行って鋭敏化させた。
【００４５】
鋭敏化後、平行部及びネジ部以外を有機樹脂で被覆した上記試験材を０．５ｍｏｌ／Ｌ硫酸−０．０１ｍｏｌ／Ｌチオシアン酸カリウム溶液中に浸漬した。その後、自然電位から１００ｍＶ／ｍｉｎの電位掃引速度でアノード分極し、飽和甘こう電極基準で＋３００ｍＶに到達後、ただちに同じ電位掃引速度で電位を逆方向に掃引し、アノード電流が０となる電位まで掃引し、鋭敏化した試験材の平行部に切欠を形成した。
【００４６】
次に、東伸工業株式会社製の低歪速度引張試験機（ＳＳＲＴ）を用いて、切欠を形成した試験材の両端（ネジ部）を把持した状態で１００ｍＶ／ｍｉｎの速度で低歪速度引張を行い、平行部の破断特性を計測した。具体的には、この試験材と、この試験材と同じ材質及び形状で鋭敏化及び切欠の形成をしていない無垢試験材との破断伸び（破断点までの試験材の伸び）を同じ条件でそれぞれ計測し、無垢試験材の破断伸びに対する試験材の破断伸びの比を評価項目として求めた。そして、この破断伸びの比が大きいほど、その試験材が耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性が優れていると評価した。各試験材の破断伸びの比を表１に示す。なお、この比が０．８を下回ると耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性が劣っていると判断できる。
【００４７】
（実施例２〜８及び比較例１〜１０）
表面仕上げに用いたエメリー紙の粗さと平行部の算術平均粗さ（Ｒａ）、熱処理の条件、電位掃引速度、及び低歪速度引張試験の歪速度を表１に示した値とした以外は、実施例１と同様の条件で上記３種のステンレス鋼Ａ，Ｂ，Ｃの試験材を用いて耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性をそれぞれ評価した。その結果を表１に示す。
【００４８】
（評価）
上記実施例１〜８及び比較例１〜１０について、試験材の破断伸びの比に基づくステンレス鋼Ａ，Ｂ，Ｃの耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の優劣順が予め把握していた耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の優劣順に一致し、かつ試験時間（切欠の形成から試験材の破断までの時間）が２４時間以内であるものを「Ａ」とし、それ以外を「Ｂ」とした。その結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2015175790.tif 000003
【００５０】
表１に示されるように、試験材の算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ超（エメリー紙の粗度が♯６００未満）の比較例１、２は、低歪速度引張試験時に試験材表面の凹凸に起因して割れが生じたため、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を正確に評価できなかった。
【００５１】
また、鋭敏化における電位掃引速度が５０ｍＶ／ｍｉｎ未満の比較例３、５は、Ｃｒ欠乏層が過度に溶解され、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を正確に評価できなかった。逆に、電位掃引速度が５００ｍＶ／ｍｉｎ超の比較例４、６は、Ｃｒ欠乏層の溶解が不十分となり、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を正確に評価できなかった。
【００５２】
さらに、低歪速度引張試験における歪速度が１×１０−７ｓ−１未満の比較例７、９は、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の評価は正確に行えたが、試験時間が長く迅速性に欠けた。逆に、低歪速度引張試験における歪速度が１×１０−４ｓ−１超の比較例８、１０は、得られた破断特性にバラツキが生じ、耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を正確に評価できなかった。
【００５３】
これらの比較例に対し、実施例１〜８では、ステンレス鋼Ａ，Ｂ，Ｃの耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性の優劣順を正確に判断することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明のステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の評価方法は、迅速かつ簡便にステンレス鋼の耐ＡＰＣ−ＳＣＣ性を比較評価することができるので、リアクタや原子炉内構造物等の材質選定に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  平行部
２  つかみ部
２ａ  ネジ部
２ｂ  肩部
【図１】
2015175790.tif 000004
【図２】
2015175790.tif 000005
【図３】
2015175790.tif 000006