2016 Fiscal Year Research-status Report
結晶粒を超微細化した鉄およびフェライト系ステンレス鋼の水素脆化特性
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16K18268
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
岩岡 秀明 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (90751496)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水素 / 高圧ねじり加工 / 拡散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では結晶粒界における特異な水素拡散挙動が水素脆化特性に及ぼす影響について調査することを目的としている。体心立方(BCC)構造を持つ純鉄の結晶格子中の水素拡散は非常に速いが、結晶粒を微細化すると水素拡散が遅くなることがこれまでの研究で明らかとなった。転位が水素のトラップサイトとして働くことによって起こる拡散の遅延とは異なり、結晶粒界ではフィックの拡散則に従っているにもかかわらず水素の拡散が遅くなることから低速拡散経路として働いていることが示唆される。このことから微細結晶粒材では粗大粒材とは異なる水素脆化挙動を示すことが予想される。そこで本研究では高圧ねじり（HPT）加工によって結晶粒を微細化した試料に対して水素チャージを行いながら引張試験を行い、結晶粒界による水素拡散の遅延が水素脆化に及ぼす影響について調査を行うとともに、低速拡散経路のメカニズムについての考察を深めることを目的とした。
本年度はフェライト系ステンレス鋼SUS430中の結晶粒界における水素の拡散挙動について調査を行った。鉄中に多量のクロムが固溶したSUS430鋼を用いて、固溶原子が存在する場合の水素の粒界拡散挙動について明らかにすることを目的としている。HPT加工によって結晶粒を微細化したSUS430試料に対して水素透過試験を行い、水素の拡散係数を測定した。格子欠陥が比較的少ない焼鈍材に比べ、HPT加工材では水素の拡散は大幅に遅くなった。これは純鉄の場合と同様、結晶粒界で水素の低速拡散が起きたためだと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画では結晶粒界中の水素拡散挙動についてのデータがそろっている純鉄に対して水素チャージ引張試験を行っていく予定であったが、研究機関の移動などで本年度は実験装置のセットアップなどに時間を割いたため行っていない。代わりに平成29年度以降から行う予定であったフェライト系ステンレス鋼中の水素拡散の測定を行い、有用なデータを得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は鉄およびフェライト系ステンレス鋼に対して水素チャージ引張試験を行い、水素脆化特性の評価を行っていく。
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| Causes of Carryover |
少額であるため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品として使用予定。
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