(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル基合金の粒界腐食性を診断する方法において、酸に有機インヒビターとしてチオアセトアミド（ＣＳＣＨ３ＮＨ２）を添加した電解液を被計測部に接触させ、被計測部を陽極として電位を制御しつつ単一あるいは複数の方向に掃引して被計測部の電流電位曲線の測定を行い、この曲線から得られる電気化学的特性値を指標として被計測部の粒界腐食性を診断することを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項２】
請求項１記載の粒界腐食性診断方法において、電解液中のチオアセトアミド濃度が１．０×１０−４ｍｏｌ／ｌ以上１．０ｍｏｌ／ｌ以下の範囲であることを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項３】
請求項１記載の粒界腐食性診断方法において、チオアセトアミドの代りに有機インヒビターとしてチオ尿素（ＣＳ（ＮＨ２）２）を電解液中に１．０×１０−４ｍｏｌ／ｌ以上１．０ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内の濃度で添加することを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載のニッケル基合金の粒界腐食性診断方法において、酸として濃度が１．０×１０−３ｍｏｌ／ｌ以上５．０ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内の硫酸を用いることを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の粒界腐食性診断方法において、粒界腐食性の指標である電気化学的特性値が、電位を腐食電位から貴方向に０．１ｍＶ／ｓｅｃ以上１０ｍＶ／ｓｅｃ以下の範囲内の速度で掃引したときに得られるアノード電流密度ピーク値Ｉａあるいは電気量Ｑａと、特定の電位に到達後、一定時間電位を保持したのち電位を卑方向に０．１ｍＶ／ｓｅｃ以上１０ｍＶ／ｓｅｃ以下の範囲内の速度で掃引して得られる電流密度ピーク値Ｉｒあるいはクーロン量Ｑｒとの、それぞれの比（Ｉｒ／Ｉａ），（Ｑｒ／Ｑａ）であることを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれかに記載の粒界腐食性診断方法において、粒界腐食性の指標である電気化学的特性値が、被測定部の電位を不動態化電位以上の電位に一定時間保持した後、卑方向に０．１ｍＶ／ｓｅｃ以上１０ｍＶ／ｓｅｃ以下の速度で電位掃引した時に得られる電流密度ピークＩｒあるいは電気量Ｑｒであることを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の粒界腐食性診断方法において、被測定部に支持アームと遠隔あるいは手動の位置決め機構と照合電極、対極、リード線、薬液輸出入管、薬液輸出入装置からなる電解セルを直接被計測部に押し付けて電流電位曲線を測定することを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の粒界腐食性診断方法において、電流電位曲線測定装置に接続した測定制御装置における測定およびデータ処理方法の入力工程として、測定前に電位掃引方法および電気化学的特性値の算出方法の選択あるいは入力を促すステップと、電流電位曲線の測定開始を促すステップと、電流電位曲線測定測定終了を通知するステップと、電流電位曲線測定後改めて電気化学特性値の算出方法の選択あるいは入力を促すステップと、得られた電気化学特性値の出力を促すステップとを有することを特徴とするニッケル基合金の粒界腐食性診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば沸騰水型原子炉の炉底部やノズルの溶接部に使用されているＮｉ基合金溶接金属の粒界腐食性を非破壊的に診断する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種プラントの構造部材に用いられているステンレス鋼や、Ｎｉ基合金の耐腐食性を検出・評価する方法としては、１０％シュウ酸試験、５％硫酸浸漬試験、Ｓｔｒａｕｓｓ試験、Ｓｔｒｅｉｃｈｅｒ試験、Ｈｕｅｙ試験、Ｃｏｒｉｏｕ試験、再活性化率（ＥＰＲ）測定などが従来から開発されてきている。
【０００３】
いずれの試験方法も、材料の結晶粒界化学組成変化を検出する手法であり、特に環境助長割れ（ＥＡＣ）感受性に関連するＣｒ含有量変化やＰ／Ｓｉ偏析の検出が可能である。また既に、これら手法のうち一部についてはＪＩＳ規格にその試験方法が規定されている。
【０００４】
しかし、ＥＰＲ測定を除く上記試験は、いずれも供試体から試験片を採取する必要があるため、プラント構造部材の粒界腐食性を非破壊的に診断するには適していない。
【０００５】
一方、ＥＰＲ試験はサンプルを採取せずに測定が可能であるうえ、試験中に電流計、電圧計、レコーダ等によって定量値を得ることができるため、準非破壊的にその場測定を行う目的には、ＥＰＲ法に代表される電気化学的手法が適している。
【０００６】
Ｎｉ基合金は、その高温においても比較的高い強度と耐腐食性を有することから火力発電プラント、原子力発電プラントをはじめ、各種高温機器に広く用いられている。これらＮｉ基合金どうし、あるいはＮｉ基合金と低合金鋼、ステンレス鋼との溶接には、Ｎｉ基合金製の溶接金属が広く用いられている。
【０００７】
近年、これらＮｉ基合金からなる溶接金属の中には溶接まま、あるいは応力除去焼きなまし熱処理後の状態で高温高圧水に接して使用した場合、粒界型の応力腐食割れ感受性を示す場合があることが報告されてきている。その要因の一つとして、ステンレス鋼の応力腐食割れと同様に結晶粒界におけるＣｒ濃度の減少が指摘され、ＥＰＲ測定などの手法によってこのような結晶粒界のＣｒ欠乏を検出および評価できる手法の開発が求められている。
【０００８】
一方、ＪＩＳに規格化されたＥＰＲ測定法は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのオーステナイトステンレス鋼に対して開発されたものであるため、以下の理由によりＮｉ基合金への適用は難しいと考えられる。例えば、代表的なＮｉ基溶接金属であるインコネル１８２を用いてＪＩＳに規格化されたＥＰＲ測定を行った場合、測定液中におけるインコネル１８２の耐食性がオーステナイト系ステンレスと比較して低いため、ＥＰＲ測定時に結晶粒界とともに粒内のデンドライト組織が同時に腐食され、その結果復路掃引時の電流ピーク値が結晶粒界、粒内双方の腐食量を反映した値となるため、粒界のみの腐食性を評価することが難しい。
【０００９】
よって溶接金属のように、結晶内部の耐食性が低い材料の粒界腐食性を再活性化率測定によって検出および評価できる手法はいまだ提案されておらず、プラントの健全性を評価する上で課題となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のＪＩＳ規格化された再活性化率測定法においては、Ｎｉ基溶接金属の粒界腐食性を検出および評価することは困難であった。
【００１１】
本発明はこのような従来の事情に対処するためになされたものであり、その目的は、Ｎｉ基合金製溶接金属を対象に、電流電位曲線を測定してそこから得た電気化学的特性値によって材料の粒界腐食性を診断する手法において、硫酸に有機インヒビターを添加した電解液を用いて結晶粒内の腐食を抑制しつつ、結晶粒界の腐食量を診断できる再活性化率測定方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のニッケル基合金の粒界腐食性診断方法においては、ニッケル基合金の粒界腐食性を診断する方法において、濃度が１．０×１０−３ｍｏｌ／ｌ以上５．０ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内の硫酸に有機インヒビターとしてチオアセトアミド（ＣＳＣＨ３ＮＨ２）およびチオ尿素（ＣＳ（ＮＨ２）２）のいずれか一方を１．０×１０−３ｍｏｌ／ｌ以上５．０ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内の濃度で添加した電解液を被計測部に接触させ、被計測部を陽極として電位を制御しつつ単一あるいは複数の方向に掃引して被計測部の電流電位曲線の測定を行い、この曲線から得られる電気化学的特性値を指標として被計測部の粒界腐食性を診断することを特徴とする。
【００１３】
上記構成のニッケル基合金の粒界腐食性診断方法おいては、酸に腐食からの保護作用を有する有機インヒビター：チオアセトアミド（ＣＳＣＨ３ＮＨ２）を添加した電解液を用いて再活性化率の測定を行うことで、結晶粒内の腐食量を抑制しつつ結晶粒界の腐食性をより高感度で診断でき、溶接金属の腐食性をより適切に評価できる。
【００１５】
チオアセトアミド濃度が低い場合、インヒビター添加による被計測面の保護作用が弱くなり、測定過程において腐食ピットが多数発生し、電流密度ピーク値が結晶粒界の腐食量を反映で反映できない可能性がある。
【００１６】
逆に、チオアセトアミド濃度が高い場合、電解液の腐食性が抑制され検出感度が低くなる。このように、チオアセトアミドは濃度によってその表面保護効果が異なるため、対象材料ごとに添加濃度の最適化を行うことによって、測定感度を向上させ、適切な粒界腐食性評価を行うことができる。
【００１８】
チオ尿素もチオアセトアミド同様電解液中において保護作用を有するため、チオ尿素を添加した電解液を用いて再活性化率の測定を行うことで、結晶粒内の腐食量を抑制しつつ結晶粒界の腐食性をより高感度で検出でき、溶接金属の腐食性をより適切に評価できる。この場合、チオ尿素の濃度についても、その表面保護効果が異なるため、対象材料ごとに添加濃度の最適化を行うことによって、測定感度を向上させ、適切な粒界腐食性評価を行うことができる。
【００２１】
請求項２に記載の粒界腐食性診断方法においては、粒界腐食性の指標である電気化学的特性値が、電位を腐食電位から貴方向に０．１から１０ｍＶ／ｓｅｃの間のいずれかの速度で掃引したときに得られるアノード電流密度ピーク値Ｉａあるいは電気量Ｑａ、または特定の電位に到達後、０秒以上の一定時間電位を保持したのち電位を卑方向に０．１〜１０ｍＶ／ｓｅｃの間のいずれかの速度で掃引して得られる電流密度ピーク値Ｉｒあるいは電気量Ｑｒおよびそれぞれの比、すなわちＩｒ／ＩａあるいはＱｒ／Ｑａであることを特徴とする
【００２３】
請求項３に記載の粒界腐食性診断方法においては、粒界腐食性の指標である電気化学的特性値が、被測定部の電位を不動態化電位以上の電位に０秒以上の一定時間保持した後、卑方向に０．１〜１０ｍＶ／ｓｅｃの速度で電位掃引した時に得られる電流密度ピークＩｒあるいは電気量Ｑｒ、であることを特徴とする。
【００２４】
本発明では、上記のように単一方向掃引によって得た電流電位曲線から電気化学的特性値を抽出する方法を規定しておくことにより、電流電位曲線測定後速やかに特性値を決定することができ、多鋼種の測定値との比較を容易に行うことができる。
【００２５】
請求項４に記載の粒界腐食性診断方法においては、被測定部に支持アームと遠隔あるいは手動の位置決め機構と照合電極、対極、リード線、薬液出入管、薬液輸出入装置からなる電解セルを直接被計測部に押し付けて電流電位曲線を測定することを特徴とする。
【００２６】
上記構成の測定プローブを用いることにより、評価サンプルを切取って採取することが困難なプラントの構造物などにおいても、その場測定によりＮｉ基合金の粒界腐食性を評価することができる。
【００２７】
請求項８に記載の粒界腐食性診断方法においては、電流電位曲線測定装置に測定制御用コンピュータをあらかじめ接続しておき、そのコンピュータを用いた場合の測定条件の入力方法が、測定前に電位掃引方法および電気化学的特性値の算出方法の選択あるいは入力を促すステップと、電流電位曲線の測定開始を促すステップと、電流電位曲線測定測定終了を通知するステップと、電流電位曲線測定後改めて電気化学特性値の算出方法の選択あるいは入力を促すステップと、得られた電気化学特性値の出力を促すステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
上記構成の測定制御システムを用いることにより、システムデータ採取から蓄積までを容易に行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＮｉ基合金の粒界腐食性診断方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
第１実施形態（図１、図２）
図１は本発明の診断方法に使用される診断装置の一例を示している。
【００３１】
電解セル１内部は電解液２によって満たされ、Ｎｉ基合金の被計測サンプル３、白金の対極４および照合電極５が設けられている。被計測サンプル３、対極４および照合電極５はリード線により電流／電圧計付のポテンショスタット６に接続され、ポテンショスタット６には電位掃引のための関数発生器７が接続される。
【００３２】
負荷電位および腐食電流は対数変換器８を介して記録計９および計測制御用コンピュータ１０に記録される。また、関数発生器７およびポテンショスタット６は計測制御用コンピュータ１０に接続され、掃引速度の設定などを計測制御用コンピュータ１０によって行うことができる。
【００３３】
例として代表的なＮｉ基合金製溶接金属であるＡｌｌｏｙ１８２の粒界腐食性を評価する場合について説明する。
【００３４】
図２は、溶接まま：ＡＷ（Ａｓ  Ｗｅｌｄｅｄ）材１１および６１５℃×１０ｈのＳＲ（Ｓｔｒｅｓｓ  Ｒｅｌｉｅｆ）熱処理材１２より得られた電流電位曲線を示すグラフである。電解液として０．０５ｍｏｌ／ｌの硫酸と０．００１ｍｏｌ／ｌのチオアセトアミド（ＣＨ３ＳＣＮＨ２）混合水溶液を用いて、試験温度３０℃、掃引速度１ｍＶ／ｓｅｃで、自然電位から折り返し電位を５００ｍＶＳＣＥとしてダブルループ式の電流電位曲線を計測した。
【００３５】
本測定において得た貴方向掃引時の電流密度ピーク値Ｉａ１３と卑方向掃引時の電流密度ピーク値Ｉｒ１４のと比から、電気化学特性値として再活性化率１５（ＥＰＲ＝Ｉｒ／Ｉａ×１００（％））を求めた。測定の結果ＡＷ材１１と比較してＳＲ熱処理材１２の方が高い再活性化率が得られ、測定後の被計測面からは、デンドライト組織の顕著な腐食が抑制され、かつ明瞭な粒界腐食痕が観察された。また、その粒界腐食幅はＡＷ材１１よりＳＲ熱処理材１２の方が広く再活性化率と同様の傾向を示していた。
【００３６】
また、分析電子顕微鏡を用いた結晶粒界の元素濃度分析結果によれば、粒界のＣｒ濃度はＡＷ材１１よりＳＲ熱処理材１２の方が低い。以上から本手法を用いて検出された再活性化率は、Ｎｉ基合金の粒界腐食感受性を反映しているものと考えられる。
【００３７】
以上のように、本実施形態においては、酸に有機インヒビターとしてチオアセトアミド（ＣＳＣＨ３ＮＨ２）を添加した電解液を用いて電流電位曲線を測定することにより、結晶粒内の腐食を抑制しつつ結晶粒界の腐食性をより高感度で検出し、溶接金属の腐食性を適切に評価することができる。
【００３８】
また、粒界腐食性診断を診断する対象材の耐食性が高く、本測定溶液による粒界腐食性診断が困難な場合には、１．０×１０−４ｍｏｌ／ｌから１．０ｍｏｌ／ｌ程度のチオアシアン酸カリウムを本実施形態の測定液に添加してもよい。
【００３９】
本実施例においては粒界Ｃｒ濃度を反映した電気化学的特性値によりニッケル基合金の粒界腐食性を診断する方法を説明したが、さらに粒界Ｃｒ濃度と応力腐食割れ感受性との間に相関が見られるとの報告があることから、粒界腐食性を診断することにより、応力腐食割れ感受性についても診断することができると考えられる。
【００４０】
第２実施形態（図３）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態で使用する測定装置は、第一実施形態において使用したものと同一である。
【００４１】
図３は、硫酸濃度を０．０５ｍｏｌ／ｌに固定し、チオアセトアミドの添加濃度を変えてＡｌｌｏｙ１８２溶接金属の溶接まま材（ＡＷ材）１６およびＳＲ（６１５℃×１０ｈ）熱処理材１７についてＥＰＲ値を測定した結果を示すグラフである。
【００４２】
チオアセトアミド濃度が低い場合、インヒビター添加による被計測面の保護作用が弱くなり、測定過程において腐食ピットが多数発生し、電流密度ピーク値が結晶粒界の腐食量を反映で反映できない可能性がある。
【００４３】
逆に、チオアセトアミド濃度が高い場合、電解液の腐食性が抑制され検出感度が低くなる。よって本実施形態のようにチオアセトアミド濃度を１．０×１０−４ｍｏｌ／ｌから１．０ｍｏｌ／ｌまでの間から適切に選択することにより、Ｎｉ基合金の粒界腐食性を適切に評価することができる。
【００４４】
第３実施形態（図４）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態で使用する測定装置は、第一実施形態において使用したものと同一である。
【００４５】
図４は、添加する有機インヒビターをチオ尿素に変えてＡｌｌｏｙ１８２溶接金属の溶接まま材（ＡＷ材）およびＳＲ（６１５℃×１０ｈ）熱処理材についてＮｉ基合金の粒界腐食性を評価した結果１８について、添加剤にチオアセトアミドを用いた結果１９と比較したグラフである。
【００４６】
有機インヒビターとしてチオ尿素（ＣＳ（ＮＨ２）２）を電解液中に濃度０．０１ｍｏｌ／ｌ添加した場合も、チオアセトアミドを添加した場合と再活性化率の傾向は変わらない。よって、チオ尿素を用いた場合もニッケル基合金の粒界腐食性を適切に評価することが可能である。
【００４７】
したがって、本実施形態のように、酸に有機インヒビターとしてチオ尿素を添加した場合においても、Ｎｉ基合金の粒界腐食性を評価することができる。
【００４８】
第４実施形態（図５）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態で使用する測定装置は、第一実施形態において使用したものと同一である。
【００４９】
図５は、硫酸濃度を０．５ｍｏｌ／ｌ２１、０．０５ｍｏｌ／ｌ２２、０．００５ｍｏｌ／ｌ２３、と変えてＡｌｌｏｙ１８２溶接金属ＳＲ（６１５℃×１０ｈ）熱処理材の粒界腐食感受性を診断した結果を示すグラフである。
【００５０】
なお、有機インヒビターにはチオアセトアミドを０．０１ｍｏｌ／ｌ添加している。硫酸濃度が比較的高い場合、電流電位曲線が全体的に上方へシフトし、測定過程における被計測面からの金属溶出量が増加する。
【００５１】
このように被計測面からの溶出量が過度に大きい場合、被計測面からの全面的な溶解電流の増加によって試料ごとの粒界腐食性の差を検出することが困難となる。また、硫酸濃度が低い場合、金属溶出は低く押さえられるもののピーク電流密度も小さくなるため、不動態化電流密度とのＳ／Ｎ比が小さくなり、粒界腐食に起因する電流密度ピークを適切に把握できない。
【００５２】
したがって、本実施形態のように対象とする鋼種によって適切な硫酸濃度を選択することにより、材料の履歴に起因する粒界腐食性の変化を感度よく検出することができる。
【００５３】
第５実施形態（図６）
本発明の第５実施形態について説明する。
【００５４】
本実施形態では、第１実施形態において求めた電流電位曲線より、電気化学特性値を以下の方法で抽出する。図６は、ダブルループ式電位掃引によって得られる電流電位曲線を示すグラフである。
【００５５】
貴方向掃引時のアノード電流密度ピーク値Ｉａ２３および腐食電気量Ｑａ２４あるいは卑方向掃引時のアノード電流密度ピーク値Ｉｒ２５および腐食電気量Ｑｒ２６あるいはこれらそれぞれの比、すなわちＩｒ／Ｉａ２７あるいはＱｒ／Ｑａ２８を、電気化学的特性値とする。これらの特性値を用いることにより、ニッケル基合金の粒界腐食性を定量的に比較することができる。
【００５６】
以上の本実施形態によれば、電位を腐食電位から貴方向に掃引したときに得られるアノード電流密度ピーク値Ｉａあるいは電気量Ｑａと、特定の電位に到達後、０秒以上の一定時間電位を保持したのち電位を卑方向に０．１〜１０ｍＶ／ｓｅｃの間のいずれかの速度で掃引して得られる電流密度ピーク値Ｉｒあるいは電気量Ｑｒとのそれぞれの比、すなわちＩｒ／ＩａあるいはＱｒ／Ｑａを電気化学的特性値に用いることができる。
【００５７】
第６実施形態（図７）
本発明の第６実施形態について説明する。
【００５８】
図７は、シングルループ式電位掃引によって得られる電流電位曲線を示すグラフである。本実施形態では、電位を卑方向に掃引したときに得られるアノード電流密度ピーク値Ｉｐあるいは電気量Ｑｐを電気化学的特性値とした。
【００５９】
すなわち、卑方向掃引時のアノード電流密度ピーク値Ｉｐ２９、および腐食電気量Ｑｐ３０を電気化学的特性値とする。これらの特性値を用いることにより、ニッケル基合金の粒界腐食性を定量的に比較することができる。
【００６０】
第７実施形態（図８、図９）
本発明の第７実施形態について説明する。
【００６１】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、沸騰水型原子炉の炉底部分の腐食性を診断する装置の概略を示す系統図および側面図である。本実施形態は電解セルを用いることによって、実構造物の電気化学的特性値を非破壊的に得る方法についてのものである。
【００６２】
実構造物の電流電位曲線を測定するには、その場測定用の電解セル３１を用いる。電解セルには開口部３２が設けてあり、この開口部３２を通じて測定用電解液３３は被計測部３４に接触する。なお開口部３２には絶縁材料からなるＯリング３５が使用されており、被計測部との絶縁および開口部３２の気密が保たれている。
【００６３】
測定時には、電界セル３１内に電解液導入管３６を通じて電解液を導入する。また、電解液の排出は、電解液排出管３７を通じて行う。対極３８、参照電極３９、試料極（被計測部）４０からの出力信号はリード線４１によって引き出され、ポテンショスタット４２および対数変換器４３を経由してレコーダ４４または制御用コンピュータ４５に出力される。
【００６４】
図９は電流電位曲線の測定時に電解セル３１を固定する装置の概略を示している。電流電位曲線の計測中、セルは遠隔自動あるいは手動によって制御された支持アーム４６および位置決め機構４７によって被計測部に固定される。
【００６５】
以上、本実施形態では上記のような電解セル３１を用いることによって、実構造物の電気化学的特性値を非破壊的に得ることができる。
【００６６】
第８実施形態（図１０）
本発明の第８実施形態について説明する。
【００６７】
図１０は、Ｎｉ基合金の粒界腐食性を診断するシステムの実行手順についてのフローチャートを示している。
【００６８】
第一のステップ（Ｓ１）では、電位掃引方法４８について、ダブルループ式あるいはシングルループ式のいずれかを選択し、掃引開始電位４９、貴方向、卑方向への電位掃引速度５０、電流電位曲線測定後の特性値算出方法５１について選択／入力を行う。
【００６９】
第二のステップ（Ｓ２）では、測定開始および終了をコンピュータを用いた制御５２を行なう。
【００７０】
測定開始の指示を行うと、第一のステップ（Ｓ１）にて入力した手順に従い電位掃引を開始する。また、場合により電位掃引を一時停止あるいは逆掃引させることもできる。測定終了時にコンピュータの画面にて測定の終了が報告される。
【００７１】
第三のステップ（Ｓ２）では、電流電位曲線測定後、改めて電気化学特性値の算出方法について選択／入力５３を行う。第４のステップでは、得られた電気化学特性値５４について、出力およびデータ保存を行う。
【００７２】
このような本実施形態のシステムによれば、上記のデータ採取から保存までを容易に行うことができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明に係るＮｉ基合金の粒界腐食性診断方法によれば、酸に有機インヒビターとしてチオアセトアミド（ＣＳＣＨ３ＮＨ２）またはチオ尿素（ＣＳ（ＮＨ２）２）を添加した電解液を用いて被計測部の電流電位曲線の測定を行うことにより、結晶粒界の腐食性に起因した電気化学的特性値を得ることが可能になる。したがって本発明によれば、この電気化学的特性値を指標として、被計測部の粒界腐食性を直接かつ非破壊的に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、ニッケル基合金の粒界腐食性診断装置の説明図。
【図２】本発明の第１実施形態による電流電位曲線を示すグラフ。
【図３】本発明の第２実施形態によるチオアセトアミド濃度と再活性化率の関係を示すグラフ。
【図４】本発明の第３実施形態による添加材の種類がＥＰＲ値に及ぼす影響を示すグラフ。
【図５】本発明の第４実施形態による硫酸濃度が電流電位曲線に与える影響の例を示すグラフ。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第５実施形態によるダブルループ電流電位曲線より電気化学的特性値を得る方法を示すグラフ。
【図７】本発明の第６実施形態によるシングルループ電流電位曲線より電気化学的特性値を得る方法を示すグラフ。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第７実施形態による原子炉炉底部の粒界腐食性診断装置を示す構成図。
【図９】本発明の第８実施形態による電解セル固定方法の例を示す図。
【図１０】本発明の第９実施形態による電気化学特性値を得るためのフローチャート。
【符号の説明】
１  電解液
２  被計測サンプル
３  対極（白金）
４  照合電極
５  ポテンショスタット
６  関数発生器
７  対数変換機
８  記録計
９  計測制御用コンピュータ
１０  ＡＷ材から得られた電流電位曲線
１１  ＳＲ（６１５℃×１０ｈ）熱処理材から得られた電流電位曲線
１２  貴方向掃引時の電流密度ピーク値Ｉａ
１３  卑方向掃引時の電流密度ピーク値Ｉｒ
１４  再活性化率ＥＰＲ（％）＝Ｉｒ／Ｉａ×１００
１５  ＡＷ材から得られたチオアセトアミドとＥＰＲとの関係
１６  ＳＲ（６１５℃×１０ｈ）熱処理材（Ｂ材）から得られたチオアセトアミドとＥＰＲとの関係
１７  添加剤の種類がＥＰＲ測定結果に及ぼす影響（ＡＷ材の測定結果）
１８  添加剤の種類がＥＰＲ測定結果に及ぼす影響（ＳＲ熱処理材の測定結果）
１９  硫酸濃度を０．５ｍｏｌ／ｌとした場合の電流電位曲線
２０  硫酸濃度を０．０５ｍｏｌ／ｌとした場合の電流電位曲線
２１  硫酸濃度を０．００５ｍｏｌ／ｌとした場合の電流電位曲線
２２  貴方向掃引時の電流密度ピーク値
２３  貴方向掃引時の活性帯における腐食電気量
２４  卑方向掃引時の電流密度ピーク値
２５  卑方向掃引時の活性帯における腐食電気量
２６  電流密度ピーク値から求めた再活性化率
２７  電気量から求めた再活性化率
２８  電流密度ピーク値
２９  活性帯における腐食電気量
３０  その場測定用電解セル
３１  開口部
３２  測定用電解液
３３  被計測部
３４  Ｏリング
３５  電解液導入管
３６  電解液排出管
３７  対極
３８  参照電極
３９  試料極
４０  リード線
４１  ポテンショスタット
４２  対数変換器
４３  レコーダ
４４  制御用コンピュータ
４５  支持アーム
４６  位置決め機構
４７  電位掃引方法
４８  掃引開始電位入力
４９  貴方向、卑方向への電位掃引速度
５０  電気化学的特性値算出方法の入力
５１  測定開始、中断、逆掃引および終了を制御
５２  特性値の算出方法を選択／入力
５３  電気化学特性値の保存／出力
【図１】
0004342715.tif 000002
【図２】
0004342715.tif 000003
【図３】
0004342715.tif 000004
【図４】
0004342715.tif 000005
【図５】
0004342715.tif 000006
【図６】
0004342715.tif 000007
【図７】
0004342715.tif 000008
【図８】
0004342715.tif 000009
【図９】
0004342715.tif 000010
【図１０】
0004342715.tif 000011