水素由来の『硬化』に起因する脆化メカニズムの解明

• Project/Area Number: 24K01187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小山 元道 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20722705)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武富 紳也 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (20608096) ; 佐々木 大輔 久留米工業高等専門学校, 材料システム工学科, 助教 (50772498) ; 奥山 彫夢 木更津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (50804655)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2025: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: 水素脆化 / 転位運動 / 電子チャネリングコントラスト / 固溶強化 / 鉄合金

Outline of Research at the Start

水素脆化因子として水素による材料軟化の影響が広く研究されている。しかし、“水素は材料を硬化させる”と報告されることも多い。この矛盾は次の事実で説明される。(1) 水素による軟化または硬化の挙動は水素量依存性があり、高い水素量では硬化を示す。(2) 水素-転位相互作用には薄膜効果がある。つまり、現在の研究対象となっているバルク中の高水素濃度における水素脆化の機構を明らかとするためには『材料硬化に基づく水素脆化機構の構築』が必要である。しかし、鉄合金において硬化に着目した水素脆化機構の研究フレームワークは現状構築されておらず、本研究提案はこれに挑戦するものである。