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ブルーレーザー型局部水素検出用走査型レーザー電解顕微鏡による水素脆化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K04784
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関関西大学

研究代表者

春名 匠  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70243186)

研究分担者 廣畑 洋平  関西大学, 化学生命工学部, 助教 (00761264)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード水素検出用走査型レーザー電解顕微鏡 / 水素脆化 / 局在水素 / 水素検出 / 高強度鋼
研究成果の概要

本研究では鉄鋼材料中に不均一に移動する水素をin-situに検出可能な局部水素分布検出用走査型ブルーレーザー電解顕微鏡の開発に取り組んだ.光学顕微鏡,半導体ブルーレーザー発振器,電動X-Yステージ,小型電気化学的水素透過試験装置でこの装置を構成し,0.03 mmの有効位置分解能と微小レーザー照射領域における単位時間当たりの水素移動量の定量化を実現した.さらに,Fe板に対する水素検出感度がNiめっき面より非Niめっき面で高いこと,ならびに水素移動量が結晶粒内で多く,結晶粒界ではほとんど観測されないことを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高強度鉄鋼材料に発生する水素脆化の機構を理解するために,材料中に不均一に移動する水素をin-situに検出可能な装置が切望されているので,本装置の開発に取り組んだ.その結果である0.03 mmの有効位置分解能と微小レーザー照射領域における単位時間当たりの水素移動量の定量化の実現は,水素脆化機構を検討する上でこれまでにない情報を与えることで学術的意義があり,水素移動経路に関する新たな情報に基づいた組織制御による水素脆化抑制技術の開発などで社会的意義があると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen Absorption Rate into Fe with Rust Layer Containing NaCl during Atmospheric Corrosion in Humidity-controlled Air2021

    • 著者名/発表者名
      Haruna Takumi、Shoji Yuki、Hirohata Youhei
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 61 号: 4 ページ: 1079-1084

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2020-018

    • NAID

      130008024812

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2021-04-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Humidity of Air on Hydrogen Absorption into Fe with Rust Layer Containing MgCl<sub>2</sub> during Atmospheric Corrosion2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Yang、Yamanishi Jun、Haruna Takumi
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 61 号: 4 ページ: 1143-1150

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2020-426

    • NAID

      130008024877

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2021-04-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrogen Absorption into Fe Plates with Rust Layers Containing Various MgCl<sub>2</sub> Amounts during Atmospheric Corrosion with Controlled Humidity2021

    • 著者名/発表者名
      Haruna Takumi、Wang Yang、Yamanishi Jun
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 61 号: 4 ページ: 1179-1185

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2020-502

    • NAID

      130008024873

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2021-04-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ti基金属間化合物の環境脆化に対する電気化学的解釈2018

    • 著者名/発表者名
      春名 匠
    • 雑誌名

      チタン

      巻: 66 ページ: 175-179

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen absorption forinto steels with microstructural defects in acidic acidic and neutral sulfate solutions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Haruna, Y. Nii
    • 雑誌名

      Proc. of Eurocorr2018

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素の拡散経路を検出するための走査型青色レーザー電解顕微鏡の開発2020

    • 著者名/発表者名
      春名 匠,石田広志 ,門脇梨沙,廣畑洋平
    • 学会等名
      材料と環境2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Feへの水素侵入挙動に及ぼすpHおよび塩化物イオンの影響2020

    • 著者名/発表者名
      望月 哲,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      材料と環境2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Fe に対する水素侵入の電位依存性に及ぼすpH の影響2020

    • 著者名/発表者名
      望月 哲, 春名 匠
    • 学会等名
      第67回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 塩化物イオン含有水溶液中における Feへの水素侵入挙動に及ぼすpHの影響2020

    • 著者名/発表者名
      望月 哲,原田佑香,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2020年度春季(第179回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査型レーザ電解顕微鏡を用いた純鉄における局在化水素の検出2020

    • 著者名/発表者名
      石田広志 ,門脇梨沙,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2020年度春季(第179回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] MgCl2含有量の異なる安定さび層付き純鉄への湿潤環境下における水素侵入挙動2019

    • 著者名/発表者名
      汪 洋,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      材料と環境2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] さび層を形成した純鉄への水素侵入に及ぼすMgCl2付着量の影響2019

    • 著者名/発表者名
      汪 洋,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2019年度秋季(第178回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 湿潤環境下におけるMgCl2を含有するさび層を形成した純鉄の水素侵入挙動2019

    • 著者名/発表者名
      汪 洋,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      第66回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫酸イオン含有水溶液中におけるFeへの水素侵入挙動に及ぼすpHの影響2019

    • 著者名/発表者名
      望月 哲,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      第66回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen absorption forinto steels with microstructural defects in acidic acidic and neutral sulfate solutions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Haruna, Y. Nii
    • 学会等名
      Eurocorr2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 定湿度/乾燥の繰り返し試験中におけるさび付き純鉄の水素透過速度2018

    • 著者名/発表者名
      汪 洋,山西 潤,廣畑洋平,春名 匠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2018年度秋季講演大会概要集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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