INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

95

ステンス
レテ
スン
鋼レ
溶ス
接鋼
金溶
属接
の金3属
:5の
次
3:冷
5却次
水冷
模却
擬水
環模
境擬
中環
の境
腐中
食の
特腐
性食特性
への熱へ
時の
効熱
と時
照効
射と
の照
影射
響の
 影響
Effects ofEffects
Thermalof Aging
ThermalandAging
Irradiation
and Irradiation
on Corrosion
on Corrosion
Behavior Behaviorof Austeniticof Austenitic
Stainless StainlessSteel Weld
Steel Weld
Metals inMetals
Simulated
PWR Primaryin Simulated
PWRWaterPrimary Water
＊

＊

＊

＊

＊

＊1
＊1
藤井
藤井 克彦（.DWVXKLNR)XMLL）
山田
山田 卓陽（7DNX\R<DPDGD）
藤井 克彦（.DWVXKLNR)XMLL）
克彦（Katsuhiko…Fujii）
山田 卓陽（7DNX\R<DPDGD）
卓陽（Takuyo…Yamada）
…

＊

＊1
＊1
國谷
國谷 耕平（.RKHL.RNXWDQL）
福谷
福谷 耕司（.RML)XNX\D）國谷耕平（.RKHL.RNXWDQL）
耕平（Kohei…Kokutani）
福谷耕司（.RML)XNX\D）
耕司（Koji…Fukuya）＊＊要約  熱時効したオーステナイト系ステンレス鋼溶接金属に要約  熱時効したオーステナイト系ステンレス鋼溶接金属に)H イオン照射してフェライト／オ)H イオン照射してフェライト／オーステナイトの相境界の組成変化を調べるとともに，3:5
次冷却水模擬環境中の腐食特性を調べ
ーステナイトの相境界の組成変化を調べるとともに，3:5
次冷却水模擬環境中の腐食特性を調べた．熱時効後に照射した試料で相境界に顕著な偏析が生じ，耐食性の低下に関係する
た．熱時効後に照射した試料で相境界に顕著な偏析が生じ，耐食性の低下に関係する&U 濃度の低 &U 濃度の低下と 6L 濃度の増加が確認された．さらに，相境界で偏析が生じた試料で相境界に沿った選択的な下と 6L 濃度の増加が確認された．さらに，相境界で偏析が生じた試料で相境界に沿った選択的な酸化の進行が確認され，照射に伴い相境界の耐食性が低下することがわかった．
酸化の進行が確認され，照射に伴い相境界の耐食性が低下することがわかった．
キーワード キステンレス鋼溶接金属，熱時効，照射，相境界の照射誘起偏析，相境界の選択酸化ーワード ステンレス鋼溶接金属，熱時効，照射，相境界の照射誘起偏析，相境界の選択酸化

Abstract The
Abstract
thermal-aged
The thermal-agedaustenitic stainlessaustenitic
steelstainlessweld metals
steel wereweldirradiatedmetals werewithirradiated
Fe ions towithinvestigate
Fe ions to investigate
the compositionof thechange
phase boundaryof ferrite/ austenite,
the corrosion
behaviorof theweld of the weld
the change
compositionof the phaseboundaryof ferriteand/ austenite,
and thecorrosion
behavior
metals in a simulated
primaryPWR
waterprimarywere investigated.
Significant segregation
at thephase at the phasemetals inPWR
a simulated
water were investigated.
Significantoccurred
segregation
occurredboundaryin theirradiatedspecimens
irradiatedthermaland it wasthat
confirmedthat the Cr concentration
boundary in thespecimens
after
thermal after
aging,and it aging,
was confirmed
the Cr concentrationand the Si concentration
increased,
which wereto thedecrease incorrosion resistance.
decreased anddecreased
the Si concentration
increased, whichwere related
to therelated
decreasein corrosion
resistance.
it wasconfirmed
selective
oxidation
progressedalong
the phaseboundaryin the specimens
Furthermore, Furthermore,
it was confirmedthat
selective thatoxidation
progressedalong
the phaseboundaryin thespecimens
in whichoccurred
segregation
occurredat the phaseand itthat
wasthat thecorrosionof thein which segregation
at thephase boundary,andboundary,it was foundthefoundcorrosion
resistanceof resistance
the
phase
boundary
decreasedwith irradiation.
phase boundary
decreasedwithirradiation.
Keywords
Keywords
stainless steel stainlessweld metal,
steelthermal
weld metal,
aging, thermal
irradiation,
aging,
radiation
irradiation,inducedradiation
segregationinducedat segregation
phase boundary,at phase boundary,selective
along phase boundary.
selective oxidation
alongoxidation
phase boundary.

1.

は じ1.
め には じ め にめられている．
一方で，鋭敏化ステンレス鋼においめられている．
一方で，鋭敏化ステンレス鋼においては，3:5１次冷却水模擬環境では,*6&& 進展は認ては，3:5１次冷却水模擬環境では,*6&& 進展は認
められないめられない 応力腐食割れ（VWUHVVFRUURVLRQFUDFNLQJ6&&）
 応力腐食割れ（VWUHVVFRUURVLRQFUDFNLQJ6&&）．．に対して高い耐性を有するオーステナイト系ステに対して高い耐性を有するオーステナイト系ステまた，ステンレス鋼溶接金属においても，3:5１
また，ステンレス鋼溶接金属においても，3:5１

ンレス鋼においては，
加圧水型原子炉（SUHVVXUL]HG
次冷却水模擬環境では
6&& 進展は認められない
ンレス鋼においては，
加圧水型原子炉（SUHVVXUL]HG
次冷却水模擬環境では
6&& 進展は認められない．
．

ZDWHUUHDFWRU3:5）の１次冷却水環境での
6&& 発
ZDWHUUHDFWRU3:5）の１次冷却水環境での6&&しかし，沸騰水型軽水炉（ERLOLQJZDWHUUHDFWRU
発
しかし，沸騰水型軽水炉（ERLOLQJZDWHUUHDFWRU
生の報告は，
酸素滞留域での事象と照射誘起応力腐%:5）の標準水環境や酸素添加高温%/L2+ 溶液環境
生の報告は，
酸素滞留域での事象と照射誘起応力腐%:5）の標準水環境や酸素添加高温%/L2+ 溶液環境
食割れ（LUUDGLDWLRQDVVLVWHGVWUHVVFRUURVLRQ
ではデンドライト境界に沿った
6&& 進展が生じ，
非食割れ（LUUDGLDWLRQDVVLVWHGVWUHVVFRUURVLRQ
ではデンドライト境界に沿った
6&& 進展が生じ，
非 ～ 
FUDFNLQJ,$6&&）を除き非常に少ない
6&& 進展速度に近い値も報FUDFNLQJ,$6&&）を除き非常に少ない．  ～  ．鋭敏化ステンレス鋼の鋭敏化ステンレス鋼の6&& 進展速度に近い値も報
 
 
告されている6&& 進展については，非鋭敏化ステンレス鋼にお6&& 進展については，非鋭敏化ステンレス鋼にお告されている．さらに，熱時効により．さらに，熱時効により
6&& 進
6&& 進

いて，3:5いて，
次冷却水模擬環境の高温%/L2+ 溶液環
展速度は増加する傾向が認められている．
ステンレ ステンレ
3:5 次冷却水模擬環境の高温%/L2+ 溶液環
展速度は増加する傾向が認められている．
境で冷間加工度依存性とその電位の影響，
温度依存 温度依存
ス鋼溶接金属はオーステナイト相とフェライト相
境で冷間加工度依存性とその電位の影響，
ス鋼溶接金属はオーステナイト相とフェライト相性とその冷間加工度の影響，
応力依存性とその冷間からなる からなる
相組織であり，それぞれの腐食特性の変性とその冷間加工度の影響，
応力依存性とその冷間
 相組織であり，それぞれの腐食特性の変

 ～ 
 ～ 
 
加工度の影響が調べられている
化と 6&& 進展挙動の相関が調べられているが加工度の影響が調べられている．その結果，．その結果，
化と 6&& 進展挙動の相関が調べられているが，   ，

6&& 形態は粒界型
6&&（LQWHUJUDQXODU6&&,*6&&）
熱時効による6&& 進展の促進機構のみならず，
電位
6&& 形態は粒界型
6&&（LQWHUJUDQXODU6&&,*6&&）
熱時効による6&& 進展の促進機構のみならず，
電位であり，電位の低い高温水中でも,*6&& の進展が認依存性についてもその機構はよくわかっていない．
であり，電位の低い高温水中でも,*6&& の進展が認依存性についてもその機構はよくわかっていない．
＊ 1 （株）…
原子力安全システム研究所
技術システム研究所※１（株）原子力安全システム研究所技術システム研究所※１（株）原子力安全システム研究所技術システム研究所

INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

96

軽水炉条件を想定した熱時効では，スピノーダルした．フェライト相の含有量は ～である．フ分解と * 相の析出によりフェライト相が硬化し，延ェライト相はオーステナイト下地に幅数P の樹枝性脆性遷移温度の上昇や破壊靭性値の低下を生じ状に分散しており，連続的に存在していた．また，る．3:5 炉内構造物のステンレス鋼溶接部では，中/ 溶接金属も同様な組織であり，フェライト相性子照射の寄与を考慮する必要がある．中性子照射の含有量は約 である．なお，400℃の時効によによっても熱時効と同様にフェライト相が硬化する金相組織の変化はともに認められていない．

るが，その微視的な変化は熱時効とは同じではない．

未時効材および時効材に対して，京都大学イオン

さらに，中性子照射によりオーステナイト相も硬化照射設備 'X(7 でイオン照射試験を実施した．照射

するとともに，相境界の構造や組成も変化すると考には，0H9 の )Hイオンを用いた．照射温度はえられる．このようなミクロ組織やミクロ組成の変300℃であり，深さ QP での照射量 GSD（損化はステンレス鋼の ,$6&& 研究から明らかなよう

傷速度  GSDV），照射量  GSD（損傷速度に 6&& の発生や進展に影響する．また，その変化は GSDV），照射量  GSD（損傷速度 

時間，中性子照射量の増加とともに大きくなるため，

GSDV）の照射を行った．なお，損傷量の計算には長期間のプラントの供用を想定した場合には，熱時65,0 を用い，はじき出しエネルギーを ( G 効効果を加味した照射ステンレス鋼溶接金属のH9 として行った  ．
注入された )H イオンの QP

6&& 評価が必要となる可能性がある．しかし，ステ

深さ位置での量は最大  DW である．時効材

ンレス鋼溶接金属の 3:5 次冷却水模擬環境での腐と未時効材に対してイオン照射した試料をそれぞ

食特性への熱時効と照射の影響，それらの重畳影響れ時効 GSD 照射材，時効 GSD 照射材，時効 GSD

はほとんど調べられていない．そこで，長期間の中照射材，未時効 GSD 照射材，未時効 GSD 照射

性子照射によるステンレス鋼溶接金属のミクロ組材，未時効 GSD 照射材と呼ぶ．

織変化を把握するとともに，腐食および 6&& 特性をフェライト相およびオーステナイト相の硬さの調べて照射ステンレス鋼溶接金属の ,$6&& 挙動を

変 化 な ら び に ア ト ム プ ロ ー ブ （ DWRP SUREH

検討することが必要である．

WRPRJUDSK\$37）測定によるスピノーダル分解お本研究では，熱時効および )H イオンで模擬照射

よび溶質原子クラスタの形成に関するデータは既したステンレス鋼溶接金属を 3:5 次冷却水模擬環に報告済みである  ．以下にその概要を示す．

境で腐食試験して，照射ステンレス鋼溶接金属の腐・ 熱時効により増加したフェライト相の硬さは照食特性を調べた．

射により減少する．その原因は熱時効によるス
ピノーダル分解が低減するためである．

2. 実験方法
2.1 供試材
400℃で  時間， 時間， 時間それ
ぞれ時効した / および / 溶接金属とその未時効材を供試材として用いた．以下，それぞれ K
時効材，NK 時効材，NK 時効材，未時効材と呼ぶ．
表  に化学組成を示すとともに，図  に / 溶接
金属を例として未時効材の代表的な金相組織を示表図/ 溶接金属の組織

/ および / 溶接金属の化学組成（ZW）INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

97・イオン照射のように速い損傷速度条件下では照・イオン照射のように速い損傷速度条件下では照 2.4 表
2.4面
酸
表化
面層
酸の
化観
層察
の観察
射がスピノーダル分解への熱時効影響を加速し射がスピノーダル分解への熱時効影響を加速し 
ない．
ない．


腐食試験後，表面をデジタルマイクロスコープ（キ腐食試験後，表面をデジタルマイクロスコープ（キ・照射により形成するクラスタは熱時効の有無に・照射により形成するクラスタは熱時効の有無に ーエンス
ーエンス
9+; ）と走査型電子顕微
鏡（ VFDQQLQJ
製 9+;製）と走査型電子顕微
鏡（ VFDQQLQJ
よらず類似しており，クラスタ形成に対する熱よらず類似しており，クラスタ形成に対する熱 HOHFWURQHOHFWURQ
PLFURVFRSH
6(0：=HLVV
製 8/75$）で観
PLFURVFRSH
6(0：=HLVV
製 8/75$）で観時効と照射の重畳影響は小さい．
時効と照射の重畳影響は小さい．

察して腐食生成物の形成を調べた．また，クロスセク
察して腐食生成物の形成を調べた．また，クロスセク

・0R ・0Rはスピノーダル分解を抑制するのに対して，はスピノーダル分解を抑制するのに対して，ションポリッシャー
ションポリッシャー（日本電子製,%&3）（日本電子製,%&3）を用いを用いクラスタ形成を促進する効果がある．
クラスタ形成を促進する効果がある．


て試験片の断面を加工して，6(0で断面組織観察を行て試験片の断面を加工して，6(0で断面組織観察を行い，内層酸化を調べた．
い，内層酸化を調べた．

2.2 フ
2.2ェ
ラ
フイ
ェト
ライ
オト
ース
オテ
ーナ
スイ
テト
ナの
イ相
ト境
の界
相境界 

の$37の
分$析
37分析
3. 結3.果 結果


集束イオンビーム（IRFXVLRQEHDP),%）加工
集束イオンビーム（IRFXVLRQEHDP),%）加工 3.1 フ
3.1ェ
ラ
フイ
ェト
ライ
オト
ース
オテ
ーナ
スイ
テト
ナの
イ相
ト境
の界
相境界
装置を用いてフェライト相とオーステナイト相の装置を用いてフェライト相とオーステナイト相の 境界を含む試験片を採取し，$37 測定用の針状の試境界を含む試験片を採取し，$37 測定用の針状の試

と/ に溶接金属のフェライトオース/ 溶接金属のフェライトオース
図  図と  に料を作製した．
針状の試料は軸がイオン照射面に平料を作製した．
針状の試料は軸がイオン照射面に平 テナイトの相境界のアトムマップを示した．
テナイトの相境界のアトムマップを示した．
上側がフ
上側がフ
行で，深さ
QPQPになるように作製した．これに行で，深さになるように作製した．これに ェライト相であり，下側がオーステナイト相である．
ェライト相であり，下側がオーステナイト相である．
より，$37測定された領域はほぼ一定の照射量と見より，$37 測定された領域はほぼ一定の照射量と見 図   図
  は時効前の試料であり，相境界でわずかな
1L
は時効前の試料であり，相境界でわずかな1Lなすことができる．
なすことができる．

と 0Q の偏析と顕著な
3 と & の偏析が認められる．&Uと 0Q の偏析と顕著な
3 と & の偏析が認められる．&U$37 測定には，&$0(&$&$0(&$
社製の社製の/($3;+5を用いを用い についてはフェライト相で濃度が高いが，$37 測定には，/($3;+5についてはフェライト相で濃度が高いが，
相境界での
相境界での
た．測定には電圧パルスモードを用い，試料温度
 変化は認められない．図た．測定には電圧パルスモードを用い，試料温度変化は認められない．図 は ℃で
  は℃で
Kの Kの.，パルス比 とした．$37
測定で収集したデー.，パルス比 とした．$37
測定で収集したデー 熱時効後の試料であり，熱時効後の試料であり，フェライト相にスピノーダル
フェライト相にスピノーダル
タは，質量／電荷比ごとに元素の種類を決定し，)H， )H，分解によるタは，質量／電荷比ごとに元素の種類を決定し，分解による&U 濃度分布が認められる．
これに対して，&U 濃度分布が認められる．
これに対して，&X，1L，)H1L，0Q，6Lなどの３次元像形成処理&X，1L，)H1L，0Q，6Lなどの３次元像形成処理 オーステナイト相では均一な元素分布である．
オーステナイト相では均一な元素分布である．
相境界相境界（測定したデータからアトムマップを再構成する（測定したデータからアトムマップを再構成する では 1Lでは
1L と 0Q，6L，3，&の偏析が認められるが，&Uにと 0Q，6L，3，&の偏析が認められるが，&Uにコンピュータ処理）を行った．なお，３次元像形成
コンピュータ処理）を行った．なお，３次元像形成 偏析は認められない．
偏析は認められない．
熱時効に伴う相境界での偏析の熱時効に伴う相境界での偏析の処理においては，
アトムマップの] 方向長さを最適処理においては，
アトムマップの] 方向長さを最適 変化は小さいことがわかった．
変化は小さいことがわかった．
化するために，電界蒸発場（(YDSRUDWLRQ)LHOG）
化するために，電界蒸発場（(YDSRUDWLRQ)LHOG）  図   図と/
 に溶接金属のフェライトオース/ 溶接金属のフェライトオースと  に 
9QP とア トとムアマトッムプマのッ伸プ長の係伸数長（係,PDJH
9QP
数 （ ,PDJHテナイトの相境界のアトムマップを示した．
テナイトの相境界のアトムマップを示した．
上側がフ
上側がフ
&RPSUHVVLRQ)DFWRU）
 を用いた．また，)Hと 1L と 1L ェライト相であり，下側がオーステナイト相である．
&RPSUHVVLRQ)DFWRU）
 を用いた．また，)Hェライト相であり，下側がオーステナイト相である．
の化学組成の割合から質量
 の原子の多くが1Lの化学組成の割合から質量
 の原子の多くが
1L 図   図
 は ℃でK の熱時効後の試料であり，は℃で
K の熱時効後の試料であり，と考えられることから，以下の評価では質量 の  の フェライト相にスピノーダル分解によると考えられることから，以下の評価では質量
フェライト相にスピノーダル分解による&U 濃度分布&U 濃度分布原子は原子は
1L として取り扱った．
1L として取り扱った．

と 1L，0Q，6Lが集積した溶質原子クラスタが認めらと 1L，0Q，6Lが集積した溶質原子クラスタが認められる．これに対して，オーステナイト相では均一な元れる．これに対して，オーステナイト相では均一な元

2.3 腐
2.3食
試
腐験
食試験

素分布である．相境界では
1L と 0R，0Q，6L，3
素分布である．相境界では
1L と 0R，0Q，6L，3
の偏 の偏



析が認められるが，&U に偏析は認められない．
析が認められるが，&U に偏析は認められない．
図  図  

腐食試験は，
温度 の˚&
3:5の次冷却水模擬環境
3:5 次冷却水模擬環境 は ℃では ℃で
K の熱時効後に
℃で
 GSD 照射
腐食試験は，
温度 ˚&
K の熱時効後に
℃で
 GSD 照射（（SSP%SSP/LFFNJ·+
SSP%SSP/LFFNJ·+  した試料である．
した試料である．
照射によりフェライト相においては，照射によりフェライト相においては，
2）中で
2）中で
時間浸漬して実施した．なお，すべての試料は
 つの  つの スピノーダル分解が緩和されているが，1L
時間浸漬して実施した．なお，すべての試料はスピノーダル分解が緩和されているが，1Lと 6L が集と 6L が集
オートクレーブで一度に浸漬した．これは，表面酸化 積した溶質原子クラスタは照射前と同様なものが認
積した溶質原子クラスタは照射前と同様なものが認
オートクレーブで一度に浸漬した．これは，表面酸化層のうち腐食生成物は試験に使用するオートクレー められる．これに対して，オーステナイト相では照射められる．これに対して，オーステナイト相では照射層のうち腐食生成物は試験に使用するオートクレー
ブや腐食試験のバッチにより影響を受けることがあ により形成したと考えられるにより形成したと考えられる
6L クラスタが認められブや腐食試験のバッチにより影響を受けることがあ
6L クラスタが認められるため，その影響を極力排除するためである．
るため，その影響を極力排除するためである．


る．相境界では
1L と の偏析が認められるが，
6L，3 の偏析が認められるが，る．相境界では
1L と 6L，3
照射前にあった
0Rの濃化は認められず，と 0Q の濃化は認められず，
照射前にあった
0R と 0Q
逆に相逆に相INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

98

境界にて欠乏する傾向が認められる．さらに，相境界界からマイナス側がフェライト相であり，プラス側がでは &U の著しい欠乏が認められ，照射に伴い相境界

オーステナイト相である．図  に相境界での組成の比で濃度変化が生じることがわかった．

較を示した．熱時効による相境界での組成の変化は大図  に相境界での濃度変化をまとめて示した．相境

きくないが，照射により &U 濃度は  より低下する  未時効 / 溶接金属

 NK 時効 / 溶接金属

 NK 時効未照射 / 溶接金属

 NK 時効 GSD 照射 / 溶接金属
図

フェライトオーステナイト相境界のアトムマップ

INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

  未時効 / 溶接金属

 NK 時効 / 溶接金属

 NK 時効未照射 / 溶接金属

 NK 時効 GSD 照射 / 溶接金属

図99

フェライトオーステナイト相境界での濃度変化とともに，6L 濃度は母相の  倍程度まで濃化することがわかった．

3.2 表面酸化層
腐食試験後に表面をデジタルマイクロスコープで観察した結果を図  に示した．比較的厚く腐食生成物が存在することを示唆する茶色と青色の部分と比較的薄いことを示唆する金色の部分が表面に観察されるが，熱時効時間や照射量に依存した傾向は認められない．
図  と  に腐食試験後の表面を 6(0 観察した結果を示した．熱時効のみの試料および照射量の少ない試料図

では島状に腐食生成物が形成していることがわかる．
熱時効および照射によるフェライトオース
テナイト相境界の組成の変化

これに対して，照射量が増加すると熱時効の有無にかかわらず腐食生成物が分散して均一に形成する傾向

INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3100が認められる．高倍での観察の結果，腐食生成物は大動への影響は認められない．これに対して，照射材できさによらずファセットを有しており，粗大な腐食生は相境界でのオーステナイト相の腐食が促進される成物はフェライト相とオーステナイト相の界面に形傾向が確認され，熱時効後に照射した試料では顕著な成していることがわかった．また，フェライト相は微酸化が認められた．

細な腐食生成物で緻密に覆われていることがわかっ

4. 考察た．
図  に / 溶接金属試料に対して 6(0 で断面組織観察を行った結果を示す．未時効材，NK 時効材，未フェライトオーステナイトの相境界に着目したミ

時効 GSD 照射材，NK 時効 GSD 照射材を代表例と

クロ組成分析の結果，熱時効のみでは相境界で組成にして観察を行った．暗く細い組織がフェライト相であ顕著な変化は生じないが，照射を受けると著しい偏析る．すべての試料で内層酸化はオーステナイト相で生が相境界で生じることが明らかになった．同様な相境

じており，フェライト相はほとんど酸化されていない

界での偏析が  GSD プロトン照射された / 溶接金

ことが確認された．このような相による酸化挙動の違属で報告されている  ．

いは，オーステナイトとフェライトの  相からなるス

顕著な組成変化は，&U 濃度の低下と 6L 濃度の増加

テンレス鋳鋼の &)0 鋼でも報告されており，低電位であり，ともに耐食性が低下する方向に作用する変化の高温水中ではオーステナイト相が優先的に酸化さである．腐食試験後の表面の断面 6(0 組織観察により，れ，フェライト相はほとんど酸化されない．

フェライトオーステナイトの相境界に着目すると，

相境界に偏析が生じた試料で相境界に沿った酸化の進行が観察された．この結果は照射によりオーステナ

未時効材ではオーステナイト相からフェライト相にイトステンレス鋼溶接金属の耐食性は低下し，,$6&&

向かって内層酸化膜が薄くなる傾向がある．熱時効材

感受性が発現する可能性を示唆する．

でも同様な傾向であり，熱時効による相境界の腐食挙500m

 / 溶接金属
図

これまでの長時間熱時効した溶接金属による 6&& / 溶接金属

腐食試験後の試料表面のデジタルマイクロスコープ観察結果

INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

 / 溶接金属

 / 溶接金属

50m

図

腐食試験後の試料表面の 6(0 観察結果（） / 溶接金属

 / 溶接金属

1m

図

101

腐食試験後の試料表面の 6(0 観察結果（）研究では，溶存水素を含む還元性低電位の高温水環境

トオーステナイトの相境界の組成変化に起因するとでは，熱時効は 6&& の感受性を促進しないことが確認考えられる相境界に沿った選択的な酸化の促進が認

．これは 6&& の進展経路であるフェライ

められたことから，同様な相境界での組成変化が中性

トオーステナイトの相境界の組成，特に耐食性に影子照射された溶接金属でも生じているかを実機材等響する &U 濃度や 6L 濃度が熱時効だけでは変化しないで調べるとともに，腐食試験および ,$6&& 試験によることが原因と考えられる．

検討が必要と考えられる．

されている

イオン照射したステンレス鋼溶接金属のフェライ

INSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

102

500nm

500nm

 NK 時効材  未時効材

500nm

500nm

 NK 時効 GSD 照射材

  未時効 GSD 照射材
図/ 溶接金属の相境界部の断面の 6(0 観察結果

5. まとめ

3ressurizers,”

3URF ,QW 6\PS RQ

)RQWHYUDXG6)(1$  
熱時効したステンレス鋼溶接金属にイオン照射し

10DWVXEDUD7.RED\DVKL.)XMLPRWR<てフェライトオーステナイトの相境界の組成変化を

Nomura, N. Chigusa, S. Hirano, “Research

調べるとともに，3:5 次冷却水模擬環境中の腐食特

3URJUDPV RQ 6&& RI &ROGZRUNHG 6WDLQOHVV

性を調べた．熱時効後に照射した試料で相境界に顕著

Steel in Japanese PWR N.P.P.,” 3URF,QW

な偏析が生じ，耐食性の低下に関係する &U 濃度の低6\PSRQ)RQWHYUDXG)1(6$  

下と 6L 濃度の増加が確認された．腐食試験の結果，

*2 Ilevbare, F. Cattant, N.K. Peat, “SCC

相境界で偏析が生じた試料で相境界に沿った選択的

RI 6WDLQOHVV 6WHHOV XQGHU 3:5 6HUYLFH

な酸化の進行が確認された．

Conditions,” 3URF,QW6\PSRQ)RQWHYUDXG)1(6$  

同様な相境界での組成変化が生じる中性子照射された溶接金属でも相境界に沿った選択的な酸化の発

IRSN’s Position on Safety and Radiation

生が考えられる．今後，中性子照射されたステンレス

3URWHFWLRQDW1XFOHDU3RZHU3ODQWVLQ)UDQFH

鋼溶接金属による腐食試験および ,$6&& 試験による,561 UHSRUW'*(1

検討が必要である．



原子力規制庁「大飯  号機加圧器スプレイライ
ン配管溶接部における有意な指示に係る公開会

文献

合」資料


. $ULRND 7 <DPDGD 7 7HUDFKL 5: 7&RXYDQW30RXODUW//HJUDV3%RUGHV6WDHKOH “Intergranular Stress Corrosion-&DSHOOH<5RXLOORQ7 Balon, “PWSCC&UDFNLQJ %HKDYLRU RI $XVWHQLWLF 6WDLQOHVV

RI$XVWHQLWLF6WDLQOHVV6WHHOVRI+HDWHUVRI

6WHHOV LQ +\GURJHQDWHG +LJK7HPSHUDWXUHINSS JOURNAL Vol . 28 2021 NT-3

Water,” &RUURVLRQ  

103

 ;/LQ43HQJ(Q++DQ:.H&6XQ

  .$ULRND7<DPDGD77HUDFKL*&KLED

Z. Jiao, “Irradiation,QGXFHG 6HJUHJDWLRQ“Influence of Carbide precipitation and

DW3KDVH%RXQGDULHVLQ$XVWHQLWLF6WDLQOHVV

5ROOLQJ 'LUHFWLRQ RQ ,QWHUJUDQXODU 6WUHVVSteel Weld Metal,”6FULSWD0DW  &RUURVLRQ &UDFNLQJ RI $XVWHQLWLF 6WDLQOHVV

6WHHOV LQ +\GURJHQDWHG +LJK7HPSHUDWXUH
Water,” Corrosion  
  .$ULRND7<DPDGD77HUDFKL*&KLED
“Cold Work and Temperature Dependence of
6WUHVV&RUURVLRQ&UDFN*URZWKRI$XVWHQLWLF
6WDLQOHVV 6WHHOV LQ +\GURJHQDWHG DQG
2[\JHQDWHG

+LJKTemperature

Water,”&RUURVLRQ  
  . $ULRND 7 <DPDGD 7 7HUDFKL 7
0L\DPRWR “Dependence of Stress Corrosion&UDFNLQJIRU&ROG:RUNHG6WDLQOHVV6WHHORQ
7HPSHUDWXUH DQG 3RWHQWLDO DQG 5ROH RI
Diffusion of Vacancies at Crack Tips,”&RUURVLRQ  
 山田卓陽 寺地巧 宮本友樹 有岡孝司 “ス
テンレス鋼溶接金属部の高温水中 6&& 進展挙動
－腐食電位，鋼種，熱時効，冷間加工および温度の影響－”,166-2851$/  
 7 /XFDV 5 %DOOLQJHU + +DQQLQHQ 7
Saukkonen, “Effect of Thermal Aging on SCC,
0DWHULDO 3URSHUWLHV DQG )UDFWXUH 7RXJKQHVV
of Stainless Steel Weld Metals,” 3URFWK

,QW&RQIRQ (QYLURQPHQWDO 'HJUDGDWLRQ RI
0DWHULDOV LQ 1XFOHDU 3RZHU 6\VWHPV:DWHU
5HDFWRUV706   山田卓陽 寺地巧 岡本マキエ 有岡孝司
“ステンレス鋼溶接金属／鋳鋼の酸素添加高温
水中の 6&& 進展挙動－水質と温度の影響－”
,166-2851$/   -) =LHJOHU -3 %LHUVDN 65,0
6WRSSLQJ DQG 5DQJH RI ,RQ LQ 0DWHULDOV $YDLODEOHIURPKWWSZZZVULPRUJ 藤井克彦 福谷耕司 “オーステナイト系ステ
ンレス鋼溶接金属のミクロ組織への熱時効と照射の影響” INSS JOURNAL  
 山田卓陽 寺地巧 宮本友樹 有岡孝司 “ス
テンレス鋳鋼の高温水中 6&& 進展挙動－腐食電位，鋼種，熱時効，冷間加工および冷間加工の影
響－” INSS JOURNAL 1  

