2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of hydrogen assisted crack growth mechanism in very long life regime based on the evaluation of local mechanical properties
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15K05686
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
小川 武史 青山学院大学, 理工学部, 教授 (50167318)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蓮沼 将太 青山学院大学, 理工学部, 助教 (50709764)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 材料強度 / 水素 / 超音波疲労 / インデンテーション法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，地球温暖化の影響が一段と顕著になり，日本国内においても影響が出始めている．原因の一つである二酸化炭素の発生を抑制するために，水素と自然エネルギーの利用があげられる．しかし，水素は金属材料に浸入し，脆性破壊を誘発する物質であり，疲労破壊強度も低下させる．水素を原因とした疲労破壊は，風力発電の軸受でも問題となっている．したがって，水素が疲労強度を低下させる機構を解明しておくことが必要である．研究代表者は，局所力学特性評価の試験技術としてインデンテーション法に着目して評価法を開発してきた．本研究の目的は，この局所力学特性評価法を水素誘起破壊の機構解明に適用し，低炭素社会を実現するための実構造物および製品の開発を促進させ，安全な水素社会の実現を目指すものである．
平成27年度の研究では，超音波疲労試験機を種々の環境に適用できるように改修した．平成28年度の研究では，湿潤大気中と乾燥空気中の疲労き裂進展試験を行った．静的負荷装置を改造して0.02Hz，通常の疲労試験機によって20Hz，超音波疲労試験機によって20kHzの疲労き裂進展試験を行い，水素の影響について検討を進めた．平成29年度の研究では，インデンテーション試験方法をさらに高度化させた．走査型レーザー顕微鏡（SLM）を用いて圧痕観察を行い，圧痕深さから局所力学特性の評価を行った．また，寸法効果のメカニズムを解明するためにNi単結晶に付した圧痕のEBSD観察を行った．軸受鋼の超高サイクル疲労に及ぼす水素の影響ついては，査読付き論文を投稿中である．
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Research Products
(5 results)
