高靱性球状黒鉛鋳鉄の環境脆化に及ぼす水蒸気分圧の影響

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650699
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 長船 康裕 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (30241409)
• Keywords: 球状黒鉛鋳鉄 / 水素脆性 / 環境脆化 / 水蒸気 / オーステンパ球状黒鉛鋳鉄 / 水脆化

Research Abstract

高強度球状黒鉛鋳鉄の水及び水蒸気環境下における「水脆化」現象を検討して,次の結果が得られた.
1.引張試験結果
水による脆化現象は,フェライト球状黒鉛鋳鉄を除いた高強度球状黒鉛鋳鉄(パーライト,マルテンサイト,オーステンパ球状黒鉛鋳鉄)で顕著であった.水付着状態で塑性変形した後に水素分析を行った結果,水素量の増加が確認され,この脆化は水素脆性に起因すると考えられる.
大気中の水蒸気雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.
(1)真空中において,高い引張強さと伸びを示し,乾燥状態(湿度0%)の大気中より引張特性は向上する.
(2)水蒸気圧の上昇に伴い引張特性は低下するが,その低下量は水付着状態に比べ小さい.
(3)水付着状態と同程度の脆化が発生する臨界水蒸気圧の存在は認められない.
乾燥水素ガス及び湿潤水素ガス(湿度95%以上)雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.
(1)いずれの雰囲気においても大きな脆化を生じるが,湿潤水素ガスの方が顕著な脆化を生じる.
(2)ひずみ速度の脆化への影響は小さい.
(3)脆化が発生す雰囲気中における臨界暴露時間がある.
(4)湿潤水素ガス中の水蒸気による大きな脆化現象は鋳鉄中の黒鉛が影響している.

Research Products

• [Publications] 蔡啓船(室工大院): "球状黒鉛鋳鉄の引張特性に及ぼす長時間水浸せきの影響"鋳造工学. Vol.71. 411-417 (1999)
• [Publications] 蔡啓船(室工大院): "オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の水脆化に及ぼす黒鉛粒径の影響"鋳造工学. Vol.71. 679-684 (1999)
• [Publications] 田中雄一: "水環境におけるオーステンパ球状黒鉛鋳鉄の疲れ特性"鋳造工学. Vol.71. 698-703 (1999)
• [Publications] Yuichi Tanaka: "Effect of Exposure to Water on the Fracture Toughness of Austempered Graphite Cast Iron"Proceedings of 63rd World Foundry Congress, Hungarian Mining and Metallurgical Society. 12-18 (1998)
• [Publications] Yuichi Tanaka: "Effect of Exposure to Water on the Fracture Toughness of Austempered Graphite Cast Iron"6th International Symposium, Science and Processing of Cast Iron, Birmingham, USA. 30 (1998)
• [Publications] Shinichiro Komatsu (Kinki Univ.): "Embrittlement Characteristics of Fracture Toughness by Contact with Water in Ductile Iron"International Journal of Cast Metals Research. Vol.11. 539-544 (1999)