部品接触部の水素による疲労限度低下の下限予測手法の確立

• 研究課題/領域番号: 22560084
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 久保田 祐信 九州大学, 工学研究院, 教授 (50284534)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 水素 / フレッティング / 金属疲労 / フレッティング疲労 / 凝着 / 接線力 / 相対すべり量 / オーステナイト系ステンレス鋼 / 微小き裂発生限界

研究概要

水素利用は,エネルギー問題・環境問題の解決策として有望であるが,水素には金属の強度を悪化させる問題がある.ここでは,水素中で金属疲労と摩耗が同時に起こる場合について,機械部品の設計法を開発した.まず,水素により部品の疲労強度は大きく低下することを示し,次にその原因は,水素中特有の摩耗と水素が亀裂発生を促進するためであることを明らかにした.このような水素中の独特な強度低下機構に基づき,破壊力学を適用して,水素中で使用される部品の設計法を確立した

研究成果

• [雑誌論文] 水素ガス中フレッティング疲労における疲労強度低下の基本的機構（凝着部に発生する微小き裂の発生条件に及ぼす水素の影響） (2013)
  • 著者名/発表者名: 薦田亮介
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集Ａ編 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素ガス中フレッティング疲労における疲労強度低下の基本的機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薦田亮介,久保田祐信,近藤良之,Jader Furtado
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: (発行待ち)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of reduction of fretting fatigue limit caused by hydrogen gas in SUS304 austenitic stainless steel (2011)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Kubota, et al
  • 雑誌名: Tribology International 巻: 44 号: 11 ページ: 1495-1502
  • DOI: 10.1016/j.triboint.2010.11.004
  • 査読あり
• [学会発表] The Mechanism Causing Reduction in Fretting Fatigue Strength due to Hydrogen (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota, Yuki Shiraishi, Yoshiyuki Kondo and Jader Furtado
  • 学会等名: 7th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF-7)
  • 発表場所: Oxford, UK
• [学会発表] THE MECHANISM CAUSING REDUCTION IN FRETTING FATIGUE STRENGTH DUE TO HYDROGEN (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Komoda
  • 学会等名: Seventh International Symposium on Fretting Fatigue, ISFF7
  • 発表場所: Oxford, UK
• [学会発表] 水素ガス中フレッティング疲労の疲労強度低下メカニズムに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薦田亮介
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第65期総会・講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Considering the Mechanisms Causing Reduction of Fretting Fatigue Strength by Hydrogen (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Kubota, Yuki Shiraishi, Ryosuke Komoda, Yoshiyuki Kondo and Jader Furtado
  • 学会等名: 19th European Conference on Fracture (ECF-19)
  • 発表場所: Kazan, Russia
• [学会発表] Effect of hydrogen on fretting fatigue strength of SUS304 and SUS316L austenitic stainless steels (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保田祐信
  • 学会等名: the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)
  • 発表場所: Oregon State University, OR, USA
  • 年月日: 2011-06-15
• [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼のフレッティング疲労強度に及ぼす水素の影響とその機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 溝部浩志郎, 白石悠貴, 久保田祐信, 近藤良之
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部 第64期総会・講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] Effect of Hydrogen on Fretting Fatigue Strength of SUS304 and SUS316L Austenitic Stainless Steels (2011)
  • 著者名/発表者名: Koshiro Mizobe, Yuki Shiraishi, Masanobu Kubota and Yoshiyuki Kondo
  • 学会等名: The JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)
  • 発表場所: Corvallis, Oregon, USA
• [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼のフレッティング疲労に及ぼす水素の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石悠貴, 久保田祐信, 近藤良之
  • 学会等名: 日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-11-27