dynamic analysis of environmental hydrogen-related defects by fusion of x-ray ct and hydrogen detection

• Project/Area Number: 24K01197
• 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: Osaka University
• Principal Investigator: 堀川 敬太郎 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (50314836)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日野 実 広島工業大学, 工学部, 教授 (70510486) ; 石井 明男 (シャードンバオ) 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (80773340)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2024: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
• Keywords: 水素 / X線CT / アルミニウム合金 / 亀裂 / モニタリング

Outline of Research at the Start

金属材料の応力腐食割れや環境水素脆性は，大気中に含まれる僅かな水分に由来する水素原子が合金表面から侵入することで生じる。環境から侵入した水素によって，表面近傍で限定的な粒界脆性破壊を発生することが，環境水素脆性の特徴である。環境由来の水素脆性が生じる前駆段階の表面近傍の亀裂の発生や，材料内部での局所破壊時に水素原子が動的にどのように振る舞うのかを直接的に明らかにする実験方法は，これまで考案されていない。本研究では，放射光X線マイクロトモグラフィ（μCT）と環境水素の同時計測を組み合わせた新しい材料試験装置（動的水素欠陥計測システム）を開発する。