2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of a hydrogen-resistant austenitic steel
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20K04178
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
マカドレ アルノー 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (20635891)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 鉄鋼材料 / 水素脆化 / オーステナイト / 窒素添加 / 組織微細化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は，0.3mass%窒素添加したSUS304を50％冷間加工と再結晶熱処理を実施した結果，平均結晶粒径がおおよそ120マイクロメータから15マイクロメータまで微細化できた．その結果，降伏応力の増加を測定できた：SUS304：200MPa，SUS304+窒素：310MPa，SUS304+窒素+微細化：480MPa．
また降伏応力が最初より二倍以上に増加したことと共に，水素適合性を得た．水素適合性は，二つの基準において評価するが，両方とも満たしている：ニッケル当量（化学成分で計算し，27mass%以上が必要）と比絞り率（水素有無状態の絞り率の割合，0.68以上が必要）．SUS304の場合，ニッケル当量は22mass%で比絞り率は0.40であるが，窒素添加+微細化した場合，ニッケル当量が0.32mass%まで増加し，比絞り率が0.80まで改善できた．
最後に，窒素添加の影響が固溶強化だけではなく，結晶粒界の強化でもあることを確認できた．さらに，水素による結晶粒界の脆化は窒素添加材においては観察できない（窒素添加による結晶粒界の強化が水素の影響を受けづらく，結晶粒界の強度の減少が無添加材と比較してはるかに小さい）．
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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
計画通りに，窒素添加および組織微細化の組み合わせによる耐水素脆性オーステナイト系ステンレス鋼の製作を実現できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の課題は，現在得た組織をさらに微細化すること（結晶粒径を10マイクロメータ以下にすること）．
また添加する窒素量の効果を確認する：0.3mass%窒素を添加することの効果を確かめたが，その上下の窒素量において水素脆化が現れるかどうか確認が必要である．
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| Causes of Carryover |
2021年度は，出張が少なくなった．また材料作成においても水素暴露一回しか実施できなかった．2022年度は，より多くの材料を作成できたため，水素暴露回数を増やし，また国際学会にも参加を予定している．
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