Evaluation of Hydrogen Embrittlement Sensitivity for the Impact Deformation Properties of Metallic Materials by means of Hydrogen Microprint Technique

• Project/Area Number: 20560652
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Structural/Functional materials
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: HORIKAWA Keitaro Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (50314836)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KOBAYASHI Hidetoshi 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (10205479)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2010: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2009: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2008: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 強度 / 靭性 / 破壊 / 疲労 / クリープ / 応力腐食割れ / 超塑性 / 摩耗 / 衝撃 / アルミニウム合金 / 水素脆性 / 可視化 / 引張試験 / 質量分析 / 炭素鋼 / 水素透過

Research Abstract

Effect of hydrogen introduced from the atmosphere in the metallic materials on the impact tensile properties was investigated by means of hydrogen microprint technique. It was found that 7075-aluminum alloy with hydrogen-charging indicated severe decrease of the ductility in the impact test. It was also shown that the hydrogen embrittlement sensitivity of 6061 alloy is much lower than that of 7075 alloy even in the impact deformation. Hydrogen microprint technique revealed that the alloy with high sensitivity against the hydrogen embrittlement evolved high amounts of hydrogen at the beginning of plastic deformation as well as at the moment of fracture.

Research Products

• [Journal Article] Hydrogen Evolution Behaviour during Tensile Deformation in Austenitic Stainless Steels Exposed to High Compressed Hydrogen Atmospheres (2010)
  • Author(s): Keitaro Horikawa, Hidetoshi Kobayashi, Motohiro Kanno
  • Journal Title: Materials Science Forum 654-656巻 Pages: 2519-2522
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strain-rate dependence of Anisotropic Compression Behaviour in Porous Iron with Unidirectional Pores (2010)
  • Author(s): M.Tane, T.Kawashima, H.Yamada, K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • Journal Title: Journal of Materials Research 25巻 Pages: 1179-1190
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamic Compression Behavior of Lotus-type Porous Iron (2010)
  • Author(s): M.Tane, T.Kawashima, K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • Journal Title: Materials Science Forum 658巻 Pages: 1179-1190
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Response of Hydrogen-Induced Deformation in ZrNi Amorphous Membranes (2010)
  • Author(s): Keitaro Horikawa, Keita Yamaue, Hidetoshi Kobayashi
  • Journal Title: Materials Transactions 51巻 Pages: 2181-2187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen Evolution during Fatigue Deformation in 6061 and 7075 Aluminum Alloys (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • Journal Title: Proc.of 12^<th> International Conference on Al alloys 1巻 Pages: 371-376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金開発の動向 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Journal Title: 軽金属 60巻 Pages: 542-547
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 水素ガスに暴露した炭素鋼のHMTによる水素透過性評価 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: 日本金属学会誌 74巻 Pages: 119-204
  • NAID: 10026269413
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Al-5mass%Mg合金の準静的および衝撃引張変形で見られる高温脆化現象に及ぼす極微量ナトリウムの影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Journal Title: 軽金属 60巻 Pages: 31-35
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen Evolution Behaviour during Tensile Deformation in Austenitic Stainless Steels Exposed to High Compressed Hydrogen Atmospheres (2010)
  • Author(s): Keitaro Horikawa, Hidetoshi Kobayashi, Motohiro Kanno
  • Journal Title: Materials Science Forum Volume: 654-656 Pages: 2519-2522
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strain-rate dependence of Anisotropic Compression Behaviour in Porous Iron with Unidirectional Pores (2010)
  • Author(s): M.Tane, T.Kawashima, H.Yamada K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • Journal Title: Journal of Materials Research Volume: 25 Pages: 1179-1190
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamic Compression Behavior of Lotus-type Porous Iron (2010)
  • Author(s): M.Tane, T.Kawashima, K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • Journal Title: Materials Science Forum Volume: 658 Pages: 193-196
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of trace sodium on high temperature embrittlement in quasi-static and impact deformation of Al-5%Mg alloys (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Yamada, Keitaro Horikawa, Hidetoshi Kobayashi
  • Journal Title: Materials Transactions Volume: 50 Pages: 2790-2794
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Response of Hydrogen-Induced Deformation in ZrNi Amorphous Membranes (2010)
  • Author(s): Keitaro Horikawa, Keita Yamaue, Hidetoshi Kobayashi
  • Journal Title: Materials Transactions Volume: 51 Pages: 2181-2187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen Evolution during Fatigue Deformation in 6061 and 7075 Aluminum Alloys (2010)
  • Author(s): Keitaro Horikawa, Hiroyuki Yamada, Hidetoshi Kobagashi
  • Journal Title: Proc.of 12^<th> International Conference on Al alloys Volume: 1 Pages: 371-376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金開発の動向 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Journal Title: 軽金属 Volume: 60 Pages: 542-547
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Al-5mass%Mg合金の準静的および衝撃引張変形で見られる高温脆化現象に及ぼす極徴量ナトリウムの影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Journal Title: 軽金属 60 Pages: 31-35
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 水素ガスに暴露した炭素鋼のHMTによる水素透過性評価 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: 日本金属学会誌 74 Pages: 199-204
  • NAID: 10026269413
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of Hydrogen during Tensile or Fatigue Deformation of Aluminum Alloys (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • Journal Title: Proc.PFAM XVIII 1巻 Pages: 109-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of trace sodium on high temperature embrittlement in quasi-static and impact deformation of Al-5%Mg alloys (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Journal Title: Materials Transactions 50巻 Pages: 2790-2794
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 環境水素の影響を受けた6061, 7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 谷垣健一, 小林秀敏
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 A編 75巻 Pages: 1630-1638
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of Hydrogen Evolution during Tensile Deformation and Fracture in Carbon Steel (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: Materials Transactions 50巻 Pages: 2532-2540
  • NAID: 10025558862
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen Permeation Estimated by HMT of Carbon Steel Exposed to Gaseous Hydrogen (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: Materials Transactions 50巻 Pages: 2201-2206
  • NAID: 10026269413
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen Permeation Estimated by HMT of Carbon Steel Exposed to Gaseous Hydrogen (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: Materials Transactions 50 Pages: 2201-2206
  • NAID: 10026269413
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of Hydrogen Evolution during Tensile Deformation and Fracture in Carbon Steel, Materials Transactions (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Journal Title: Materials Transactions 50 Pages: 2532-2540
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 環境水素の影響を受けた6061, 7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 谷垣健一, 小林秀敏
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 A編 75 Pages: 1630-1638
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of trace sodium on high temperature embrittlement in quasi-static and impact deformation of Al-5%Mg alloys (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Journal Title: Materials Transactions 50 Pages: 2790-2794
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of Hydrogen during Tensile or Fatigue Deformation of Aluminum Alloys (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • Journal Title: Proc.PFAM XVIII 1 Pages: 109-118
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Al-Zn-Mg合金の引張変形時の水素放出挙動に及ぼす結晶粒径,Cu添加の影響 (2010)
  • Author(s): 六尾政栄, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第119回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形時の水素放出挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • Organizer: 第119回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形時の水素放出挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • Organizer: 第119回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 長岡
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] Al-Zn-Mg合金の引張変形時の水素放出挙動に及ぼす結晶粒径, Cu添加の影響 (2010)
  • Author(s): 六尾政栄, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第119回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 長岡
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の変動応力下での水素放出挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 小林秀敏, 山田浩之
  • Organizer: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の 引張変形時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小笠原永久, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の引張変形時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 堀川敬太郎, 小笠原永久, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の変動応力下での水素放出挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 小林秀敏, 山田浩之
  • Organizer: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の引張試験時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 渡辺剛史, 眞鍋和也, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第118回軽金属学会春期大会
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2010-05-22
• [Presentation] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の引張試験時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • Author(s): 山田浩之, 渡辺剛史, 眞鍋和也, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第118回軽金属学会春期大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-05-22
• [Presentation] HMTによるSCM440鋼の水素ガス圧チャージ後の水素拡散挙動の可視化 (2010)
  • Author(s): 安藤順昭, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第159回日本鉄鋼協会 春季講演大会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] HMTによるSCM440鋼の水素ガス圧チャージ後の水素拡散挙動の可視化 (2010)
  • Author(s): 安藤順昭, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第159回 日本鉄鋼協会 春季講演大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] 変形を与えたアルミニウム合金中の水素の挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: 日本鉄鋼協会 「水素脆化研究の基盤構築」研究会
  • Place of Presentation: 上智大学
  • Year and Date: 2010-03-05
• [Presentation] 変形を与えたアルミニウム合金中の水素の挙動 (2010)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: 日本鉄鋼協会「水素脆化研究の基盤構築」研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-03-05
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形・破壊時の水素放出挙動 (2009)
  • Author(s): 渡辺剛史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第117回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 高圧水素貯蔵用6061アルミニウム合金の機械的特性に及ぼすひずみ速度の影響 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 渡辺剛史, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第117回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 高圧水素貯蔵用6061アルミニウム合金の機械的特性に及ぼすひずみ速度の影響 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 渡辺剛史, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第117回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形・破壊時の水素放出挙動 (2009)
  • Author(s): 渡辺剛史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第117回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] Recent topics on the study of hydrogen embrittlement in metallic materials for hydrogen energy systems (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: Invited Lecture
  • Place of Presentation: 安東大学(韓国)
  • Year and Date: 2009-10-07
• [Presentation] Recent topics on the study of hydrogen embrittlement in metallic materials for hydrogen energy systems (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: Invited Lecture in Andong University
  • Place of Presentation: Andong, Korea
  • Year and Date: 2009-10-07
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた6061および7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本機械学会2009年度年次大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた6061および7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本機械学会2009年度年次大会
  • Place of Presentation: 岩手
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] HMT法による水素チャージ法の異なる鋼中の拡散性水素の可視化 (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Organizer: 第158回日本鉄鋼協会 秋季講演大会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] HMT法による水素チャージ法の異なる鋼中の拡散性水素の可視化 (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • Organizer: 第158回 日本鉄鋼協会 秋季講演大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] 炭素鋼S45Cの引張変形・破壊時の水素放出の検出 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2009年度秋期大会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-15
• [Presentation] 炭素鋼S45Cの引張変形・破壊時の水素放出の検出 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2009年度秋期大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-09-15
• [Presentation] アルミニウム合金の変形・破壊に伴う水素放出 (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: 軽金属学会関西支部サマースクール セミナー
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-07-09
• [Presentation] アルミニウム合金の変形・破壊に伴う水素放出 (2009)
  • Author(s): 堀川敬太郎
  • Organizer: 軽金属学会関西支部サマースクール セミナー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-07-09
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた6061および7075アルミニウム合金からの水素放出挙動 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 松本武史, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第116回軽金属学会春期大会
  • Place of Presentation: 登別
  • Year and Date: 2009-05-22
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた6061および7075ア ルミニウム合金からの水素放出挙動 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 松本武史, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • Organizer: 第116回軽金属学会春期大会
  • Place of Presentation: 登別温泉
  • Year and Date: 2009-05-20
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2009年春期大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 環境水素の影響を受けた高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本金属学会2009年春期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の衝撃変形中の水素集積の可視化 (2008)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第115回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 工学院大学
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金からの水素放出に及ぼす予備変形の影響 (2008)
  • Author(s): 渡辺剛司, 松本武史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第115回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 工学院大学
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 6061アルミニウム合金の衝撃引張特性に及ぼす環境水素の影響 (2008)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 日本材料学会第52回材料工学連合講演会
  • Place of Presentation: 京大会館
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金からの水素放出に及ぼす予備変形の影響 (2008)
  • Author(s): 渡辺剛司, 松本武史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第115回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 6061および7075アルミニウム合金の衝撃変形中の水素集積の可視化 (2008)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第115回軽金属学会秋期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 6061アルミニウム合金の衝撃引張特性に及ぼす環境水素の影響 (2008)
  • Author(s): 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • Organizer: 第52回材料工学連合講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-10-23
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://fracmech.me.es.osaka-u.ac.jp/days/staff/horikawa.html
• [Remarks]
  • URL: http://fracmech.me.es.osaka-u.ac.jp/days/staff/horikawa.html
• [Remarks]
  • URL: http://fracmech.me.es.osaka-u.ac.jp/days/staff/horikawa.html