1997 Fiscal Year Annual Research Report
金属間化合物の水素誘起脆化における結晶欠陥と溶質原子の役割
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08455315
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高杉 隆幸 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20108567)
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| Keywords | 水素脆化 / 金属間化合物 / 環境脆化 / 水素 / 結晶欠陥 / 溶質原子 |
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| Research Abstract |
主としてNi_3(Si,Ti),CO_3Ti,Ni_3Al等のLl_2型金属間化合物について,大気中の水分 分解により浸透した水素に起因する金属間化合物の脆化現象における結晶粒 、転位,空孔等の結晶欠陥および微量不純物,溶質原子,化学量論組成の影 とその機構について研究を行った。
結晶粒界は水素の輸送経路ならびに凝集サイトとして働き、かつここでの結 強度が水素の存在により低下するために脆化が増長されること、一方、転位 原子空孔は水素のトラップサイトとして作用するために、かえって、水素脆 を抑制する働きを有していること等を明らかにした。これらの成果に基づき、 変形処理やショットピーニング処理をすることによりこれら金属間化合物の 境脆化を著しく低減させ得ること等の実用的成果を得ることができた。一方、 やC等の微量不純物元素添加によりNi_3(Si,Ti)やNi_3Al等の環境脆化が抑制される とを観察した。その機構として、これら微量元素が結晶粒界に高濃度に偏析 ることにより、環境から浸透する水素原子の輸送の妨害、あるいは結晶粒界 のサイトの競合により発現していることを提案した。さらにまた、環境脆化 多くの合金元素や化学量論組成に依存することを観察した。いくつかの合金 素が環境脆化を抑制することを見い出し、水素の速度論と破壊機構論に基づ てその抑制機構の検討を行った。一方では,材料表面に皮膜を付与し適切な 成と構造にすることにより環境脆化が低減させ得ることを見い出した.
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[Publications] T.Takasugi: "The Etlects of Partial Pressure and Strain Rate on Water Vapor-arcl Hgdrcgen Gas-induced Embrittlement of Co_3Ti Alloys" Acta Materialia. 45・11. 4765-4773 (1997)
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[Publications] T.Takasugi: "Hydrogen Properly in Lattice associated.with the Embrittlement of Co_3Ti Alloys" Intermetallics. 5・6. 443-448 (1997)
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[Publications] T.Takasugi: "The Etlect of Pre-Deformtior on Maisture-Induced Embrittlement of Ni_3Al Alloys" Intermetallics. 5・2. 127-135 (1997)
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[Publications] T.Takasugi: "Lattice Defects aflecting Moisture-induled Embrittlement of Ni-based Ll_2 Ordered Intermetallics" MRS.Symp.Prec.Pablications. 460. 587-592 (1997)
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[Publications] C.L.Ma: "Sigpression of Moisture-Induced Embrittlement of Ni_3(Si,Ti)Alloys by a Surface Ni Alloying Layer" J,of Materials Science. 32・20. 5477-5482 (1997)
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[Publications] T.Takasugi: "Grain Boandary BriHleness,and Grain Boundary Slructure and chemistry of Ni_3Al Intermelallics" International Sympesium on Nickel and Iron Aluminide Processing,Propeil:es, and Appliations. 33-49 (1997)
