金属間化合物の水素誘起脆化におよぼす結晶構造と組織の効果

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650684
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 高杉 隆幸 大阪府立大学, 工学部, 教授 (20108567)
• Keywords: Ni_3(Si,Ti) / Co_3Ti / 水素脆化 / 環境脆化 / 結晶粒界破壊 / 結晶粒径 / 第2相 / 組織

Research Abstract

本年度は,大気中に含まれる水分が分解して合金内部に浸透した水素によって引き起こされる環境脆化におよぼす主要な組織因子として結晶粒径(寸法)および第2相の影響について詳細な調査をした.
前者の因子については,Co_3Ti金属間化合物を用いて調査研究を試みた.その結果,微細粒組織が環境脆化感受性を著しく低下させることを観察した.また,極めて遅い変形速度域(すなわち遅れ破壊領域)になると環境脆化が再び低減する現象を観察した.この環境脆化の異常な変形速度依存性は試験温度が上昇するにつれまた微細な結晶粒組織ほど顕著にあらわれることを観察した.この機構として,超低速域では合金表面に生じる酸化膜が水素原子浸透を抑制するためとの考えを提唱した.
後者の因子については,Ni_3(Si,Ti)にNbを合金添加した金属間化合物を用いて調査研究を行った.その結果,Nbを含む第2相分散物が合金を強化しつつも著しく環境脆化を抑制することを見い出した.第2相が特有な組織(形状,寸法,組成)を有する時,水素が第2相あるいは界面にトラップもしくはscavengingするために生じている考えを提唱した.
このように,2つの金属間化合物において,高温構造材料としての性質を損なわずにむしろこれまで以上に性質を向上させながら,大気中に含まれる水分による環境脆化を抑制低減できることを見い出した.

Research Products

• [Publications] T. Takasugi: "Influence of Grain Boundary Composition on the Moisture-Induced Embrittlement of Ni_3(Si,Ti)"Intermetallics. 7,5. 543-551 (1999)
• [Publications] T. Takasugi: "The Influence of Second-phase Dispersion on Environmental Embrittlement of Ni_3(Si,Ti) Alloys"MRS. Symp. Proc. Publications. 552. 399-404 (1999)
• [Publications] T. Takasugi: "The Effect of Grain Size on Environmental Embrittlement of Co_3Ti Alloy"Scripta Materialia. 41,2. 175-180 (1999)
• [Publications] T. Takasugi: "The Effect of No Addition on Environmental Embrittlement of a Ni_3(Si,Ti) Alloy"Intermetallics. 8,1. 47-52 (2000)
• [Publications] T. Takasugi: "Microstructure and Tensile Properties of Ni_3(Si,Ti) Alloys containing Second phase Dispersions"Materials Science and Technology. 16,1. 73-80 (2000)
• [Publications] T. Takasugi: "Microstructural Control and Mechanical Properties of Nickel Silicides"Intermetallics. 8(印刷中). (2000)