| 研究課題/領域番号 |
16K17985
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
松尾 尚 福岡大学, 工学部, 助教 (40736542)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 球状黒鉛鋳鉄 / 水素脆化 / 黒鉛 / 組織因子 / 引張破壊 / 疲労破壊 / 疲労 / 静的破壊 / 材料強度 / 金属疲労 |
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| 研究成果の概要 |
球状黒鉛鋳鉄の水素吸蔵特性および引張破壊における水素脆化特性と黒鉛寸法の関係を明らかにした。黒鉛寸法が大きくなると、直径およそ13μmを境にして急激に水素吸蔵量が大きくなり、水素脆化特性もこれに伴い顕著になった。
5Hzから0.0002Hzまで周波数を変化させながら、一定の応力拡大係数範囲でき裂進展速度を比較したところ、5Hzと0.5Hzではほとんどき裂進展速度に差は生じなかった。一方で、0.001Hzまで周波数を低下させるとき裂進展速度は明らかに加速し、0.0002Hzではき裂進展の加速はさらに顕著になった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化など地球規模の資源・環境問題が深刻化する中で、水素エネルギーに注目が集まっている。現状では水素機器を安全に使用するために、水素脆化の起こりにくい比較的高価な材料のみが水素機器での使用を許可されている。本研究では安価で汎用性の高い球状黒鉛鋳鉄に注目し、球状黒鉛鋳鉄の組織因子と水素脆化特性の関係について系統的研究を行った結果、耐水素性に優れた球状黒鉛鋳鉄の組織制御指針について一定の成果を得た。この成果に基づき、水素用鋳鉄が実用化できれば、水素機器用材料の製造方法に鋳造という新たな選択肢を与えることになり、水素機器の低コスト化にも大きく貢献できると考えられる。
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