2013 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ材料試験による相変態を伴う水素脆化機構の解明
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25420758
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
峯 洋二 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (90372755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高島 和希 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60163193)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 |
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| Research Abstract |
水素脆化に直接影響を及ぼす局所強変形組織の力学特性を正確に把握することができれば，マルチスケールシュミレーションに基づいた強靭化設計が可能となり，安心・安全な社会の実現に大きく貢献できる．き裂の先端では強変形を受けて生来の組織とは異なる組織が局所的に発達する．特に，オーステナイト鋼の水素脆化においては，局所的に起こる相変態の役割が鍵となる．しかし，従来の材料試験では，未変形部が大部分を占める材料全体の平均的な特性しか評価することができない．そこで，本研究では，メゾスケールでの力学特性評価が可能なマイクロ材料試験によりき裂先端近傍に発達する組織の力学特性を直接評価するとともに，その変形挙動について金属組織学的手法を組み合わせて解析し，相変態を伴う水素脆化の機構を明らかにする．平成25年度はまずミリサイズ試験片における疲労き裂進展挙動のその場観察手法の確立に関する検討を実施した．疲労試験には，供試材料として相変態の起こり易さが異なる準安定オーステナイト系ステンレス鋼304型と316L型を使用し，試験片幅W = 10 mm，厚さB = 0.8 mm のミニチュアCT試験片を放電加工により作製した。電子線後方散乱回折（EBSD）解析によりき裂進展前後での結晶方位マップを取得し，き裂進展前後における結晶方位の変化や相変態が観察できることを確認した．また所定のサイクル毎に試験を中断して白色干渉を利用した三次元表面形状測定によるその場観察が可能であることを確認した．さらにき裂先端での強ひずみ域を模擬した高圧ねじり加工材のマイクロ引張試験を行い，水素の存在下で強ひずみ加工を受けて形成された組織の引張特性評価を行った．その成果について国際会議で1件，国内会議で5件の発表を行った．
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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
三次元表面測定データからのひずみ解析の進捗がやや遅れているが，当初予定していたミリサイズ試験片を用いた疲労試験とその場観察の検討はおおむね順調に進展している．またき裂先端で発達する組織を模擬した高圧ねじり加工材料によるマイクロ引張試験の検討を追加で検討しており，全体の進捗としては順調である．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は水素チャージ材の検討に移る．水素チャージは電気化学的な手法を確立している．また今後低圧水素ガス雰囲気での試験についても検討する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験の遂行上，新たに必要となった水素ガス発生装置の購入のために，一部の備品購入を変更した．
国際会議発表のための海外渡航費ならびに少額備品の購入にあてる．
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Research Products
(7 results)
