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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Study on hydrogen absorption mechanism into iron by laser speckle microscopy under electrochemical perturbation

Research Project

Project/Area Number 26289268
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

多田 英司  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (40302260)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords材料加工・処理 / 電気化学プロセス / 環境強度 / 遅れ破壊 / 高張力鋼
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,鉄鋼の高強度化とトレードオフにある遅れ破壊(水素脆化)耐性を劇的に向上させるべく,鉄鋼内への水素吸収を抑制する水素ブロック表面を構築することを目的に立案された.本研究では,水素吸収反応を電気化学的に刺激(アシスト)して,水素吸収により生じる鉄鋼表面のひずみ分布を,高精度に観測することをめざし,電気化学アシスト顕微レーザースペックルシステムの開発に取り組んだ.さらに,本システムを使って,鉄鋼中への水素吸収により誘起されるひずみ分布の測定を試み,水素吸収サイトと材料表面性状との関係を解明することで,水素ブロック表面の構築に対する指針を獲得することをめざした.
本年度では,波長532nmのレーザーダイオードと複数の折り返しミラーを利用したレーザー光学系と,高感度CCDカメラと光学顕微鏡からなる観察系とを組み合わせたスペックルパターン計測システムを完成させることに成功した.さらに,このシステムに前年度までに作製した電気化学アシスト水素吸収透過電流測定システムを適用することにも成功した.完成したシステムを利用して,エッチングにより表面加工層を除去した鉄薄膜について,印加する交流電流の大きさ,その周波数を変化させながら,水素吸収反応をアシストした鉄表面におけるスペックルパターンの計測を行い,スペックルパターンの時間変化を電流変化とともにデータを取得することが可能となった.さらに,スペックルパターンの時間差画像から表面ひずみのわずかな変化を解析するには,パターンの揺らぎを減らすなど,光学系,観測系のさらなる改良が必要であることもわかった.最後に,これまで本研究により得られた結果である水素吸収反応の数理モデルと本年度の結果を整理し,研究を総括した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

URL: 

Published: 2018-01-16  

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