| 研究概要 |
先進金属系材料は極めて環境に敏感であり,材料中に水素が吸蔵されることにより水素ぜい化を生じることが問題となっている。したがって、実使用環境中における延性・じん性を改善し,実用に耐えうる材料を開発するためには,材料内部の水素の存在状態,すなわち拡散性水素と非拡散性水素量を含めた水素溶解量と環境ぜい化特性の関係を明らかにする必要がある。以上のことを鑑み,水素局在化分布特性を評価するための銀デコレーション法を開発した。本手法により,1)水素溶解量が多いほど析出銀粒子の数が増加すること,2)デコレーション溶液のpHが小さいほど析出銀粒子の数が多く,より高感度の測定が可能であること,3)表面電位顕微鏡をもちいることにより,銀の同定が可能であること,4)ある種の金属薄膜をコーティングすることにより測定感度が飛躍的に向上すること,を明らかにした。さらに,拡散水素量と銀析出量との対応付けを定量的に行うために,試料片面より水素チャージを行う方法を新たに採用し,電気化学的に測定した拡散水素量と銀析出量の関係について検討した。併せて,高強度鋼の環境ぜい化特性に及ぼす動的応力の影響について検討し,カソードチャージ条件下では板厚効果が現れ,板厚の薄いほうが厚い場合に比べてき裂進展速度が加速した。これに関して,昇温水素分析と水素の局在化分布解析結果より,カソードチャージ条件下では旧オーステナイト粒界内の転位にトラップされた水素が環境ぜい化に寄与していることが示され,破面性状と対応することを示した。さらに,高強度鋼と高強度Al-Zn-Mg合金の応力腐食割れ進展過程をその場AFM観察することにより,き裂先端部での局在化水素分布が,応力腐食割れき裂進展の停留と再進展をもたらすことを明らかにした。
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