報告書番号

H12003

タイトル（和文）

レーザーを用いたキャニスタ付着塩分計測技術の開発-SCC発生に及ぼすパルスレーザー照射の影響-

タイトル（英文）

Development of Measurement Technology of Chlorine Attached on Canister Using Laser

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

応力腐食割れ（SCC）の発生に対するパルスレーザー照射の影響を評価するため、コンクリートキャスク用キャニスタ候補材に対して大気腐食試験を実施した。また、レーザー照射によるSCCの発生を明らかにするために、残留応力測定を行った。腐食試験と残留応力測定では、Nd:YAGレーザー光（パルス幅10ns、波長532nm）の第2高調波が照射されたステンレス鋼SUS304Lを用いた。レーザーエネルギーが30mJの場合、レーザー照射箇所において腐食試験後にSCCが観察された。それらのき裂のほとんどは深さが40μmであり、その平均値は試験時間1500時間と3000時間とで変わらなかった。引張残留応力は、試験片表面で300MPa程度であったが、深さ方向に対して減少した。レーザー照射した箇所としていない箇所の残留応力が等しくなる深さは約45μmであり、SCCのき裂深さと一致した。これらの結果より、SCC発生に対するパルスレーザー照射の影響は、レーザー照射により生じる引張残留応力で説明できると考えられる。

概要 （英文）

In order to evaluate the effect of pulsed-laser irradiation on initiation of stress corrosion cracking (SCC), atmospheric stress corrosion cracking was examined for candidate canister material used for concrete cask. Residual stress was also measured to clarify the initiation of SCC induced by laser irradiation. A stainless-steel (UNS S30403) irradiated by second harmonic of Nd:YAG laser pulses (pulse width:10ns, wavelength:532nm) was used as a specimen for the corrosion test and the stress measurement. When the laser energy was 30mJ, the SCC was observed at the point of laser irradiation. Most of the cracks have a length of less than 40micron; and its averaged value was not changed between the test duration of 1500h and 3000h. The tensile residual stress was about 300 MPa at the surface of the specimen and decreased with the depth from the surface. The residual stress at the irradiated and unirradiated points were same at the depth of 45micron which corresponds to the crack length observed at the specimen. The results show that the effect of pulsed-laser irradiation on the initiation of SCC can be explained by the tensile residual stress induced by laser pulses.

報告者

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