人工多層膜と中性子・X線反射率計を用いた耐水素脆化合金中の水素トラップ現象の解明

Research Project

Project/Area Number	23K04368
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26010:Metallic material properties-related
Research Institution	High Energy Accelerator Research Organization
Principal Investigator	山田雅子大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (70708552)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	日野正裕京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70314292) 森一広大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (40362412)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	水素脆化耐性 / 人工多層膜 / 反射率法 / 水素トラップ / 中性子プローブ
Outline of Research at the Start	一般に鉄鋼材料やアルミニウム合金などの金属構造材料を高強度化すると水素脆化耐性が悪化してしまう課題がある。これまでの研究より、鋼材マトリックス内に拡散性水素のトラップ作用を有するTiやV系の微細炭窒化物のナノ析出物を適度に分散させることで、発生した水素が破壊起点に集中することを防ぎ脆化を遅らせたり防ぐことがわかっているが、そのメカニズムには未解明な点も残されている。本研究では、鋼材マトリックス中の析出物界面を人工多層膜で模擬し、中性子・X線反射率法を用いて、鋼材内で析出物にトラップされる拡散性水素の存在状態を非破壊かつ直接観察する手法を確立し、水素トラップの詳細なメカニズムの解明を目指す。