2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Inhibitory Effect of Gas Impurities on Hydrogen-Induced Fracture and Effect of Various Factors
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17H06930
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
薦田 亮介 福岡大学, 工学部, 助教 (90801308)
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2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 水素脆化 / 不純物 / 酸素 / 一酸化炭素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は前年度に実施した不純物による水素脆化抑制効果の不純物の種類の影響を破壊靭性試験から疲労き裂進展試験に拡張した．これは当初の計画になかったものであるが，前年度得られた結果が非常に興味深いものであったために実施することにした．不純物には酸素と一酸化炭素を用いた．酸素による抑制効果は酸素が水素ガス中を拡散し，き裂先端に供給される酸素量によって抑制効果が律速されているのに対し，一酸化炭素の場合は一酸化炭素とき裂進展によって生成された新生面との反応速度に律速することを明らかにした．また，酸素は負荷周波数を低下させると抑制効果が増大したのに対し，一酸化炭素の場合は減少した．これは，酸素は水素の侵入を完全に抑制することができるが，一酸化炭素は水素の侵入を部分的にしか抑制できないことを示唆する重要な結果である．
さらに，不純物による水素脆化抑制効果の定量的な評価を目的として，不純物を含む水素環境中における鋼中への水素侵入量の評価方法の確立を行った．大まかな手順は以下のとおりである．①試料を真空中に保持，②引張により試料を破断させることで，材料の新生面を露出させる，③ガス容器内に不純物を含む水素ガスを注入し一定時間保持する，④昇温脱離分析装置で材料内に侵入した水素量を測定する．本評価手法によって，不純物による抑制効果の発現機構である，不純物による水素侵入の抑制の程度を定量的に評価できるようになり，今後の不純物の抑制効果の解明に非常に有用な成果である．
当該研究に関する内容は国際誌Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structuresへの投稿（Vol. 42, No. 6, pp. 1387-1401），２件の国際学会，２件の国内学会によって発信した．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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