AbstractTo investigate the erosion–corrosion behavior of the Cu-alloys, i.e. CuCrZr and CuAl25-candidate materials for the manufacture of the diverter cooling channels for ITER, a test loop has been developed for testing erosion–corrosion behavior under high heat flux conditions. The heat loads on the test specimen surface amounts to 10 MW/m2. Under adverse testing conditions in oxidizing water (5–10 ppm H2O2) at 100 °C, with a flow velocity of 10 m/s and intermittent heat loading, followed by cooling cycles under oxidizing conditions maintained, CuCrZr alloy has shown the formation of a thick surface oxide films (essentially cupric oxide, CuO). This surface layer seems loosely adhesive, and detachable by mechanical or thermal shocks, or by fluid flow velocity effects. Indicated with a rough morphology, surface attacks were somewhat observed in areas after the surface oxide layer spalled off. Present results suggest the necessity for, such as, strict hydrogen water chemistry (HWC), in order to limit the copper corrosion rate or at least the release of copper into the cooling water circuit.
銅合金、すなわちITERのダイバータ冷却チャンネル製造用候補材料であるCuCrZrおよびCuAl25の侵食・腐食挙動を調査するため、高熱流束条件下での侵食・腐食挙動を試験するための試験ループを開発した。試験試料表面への熱負荷は10 MW/m²に達する。酸化性環境下（5–10 ppm H₂O₂）、100 °C、流速10 m/s、間欠的熱負荷とそれに続く冷却サイクルという過酷な試験条件下において、CuCrZr合金は厚い表面酸化被膜（主として酸化銅（CuO））の形成を示した。この表面層は密着性が弱く、機械的衝撃、熱的衝撃、または流体流速の影響によって剥離し得る。粗い形態を示す表面攻撃は、表面酸化被膜が剥離した領域においてある程度観察された。これらの結果は、銅の腐食速度、あるいは少なくとも冷却水回路への銅の放出を抑制するために、厳格な水素注入水化学（HWC）管理の必要性を示唆している。