Design of hydrogen resistant steel based on the visualization of hydrogen distribution at nanoscale

Research Project

Project/Area Number	24K01221
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
Research Institution	National Institute for Materials Science
Principal Investigator	佐々木泰祐国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, グループリーダー (30615993)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	柴田曉伸国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, 上席グループリーダー (60451994)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000) Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywords	水素 / 3次元アトムプローブ / 鉄鋼材料 / 析出物 / 結晶粒界
Outline of Research at the Start	本研究では、3次元アトムプローブ（3DAP）を駆使して鉄鋼材料中のナノスケールの水素分布を3次元で可視化し、鉄鋼材料への優れた耐水素脆性特性を付与するための合金・組織設計を行う。まず、色々な組織を系統的に変化させたモデル材料を作製する。その組織を電子顕微鏡と3DAPにより詳細に解析し、材料中を拡散する水素を強くトラップし、水素脆性破壊の起点となる組織への水素の集積を抑制する効果が高い組織因子を解明する。この知見をもとに、水素脆性破壊の抑制できる合金・組織の設計指針を提案する。さらに、高強度“耐水素鋼”の創製にも挑戦して、提案した指針の有効性を検証する。