| 研究課題/領域番号 |
22K14497
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
味戸 沙耶 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20903834)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 鉄鋼材料 / 水素脆化 / 水素可視化 / プレス成形 / 高強度鉄鋼材料 / 応力 / ひずみ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高強度鉄鋼材料の安全な実用化に向けて，実用環境下における水素脆化特性の解明が希求されている．なかでも，プレス成形して使用される高強度鋼板（プレス成形鋼板）は，成形により残留応力・塑性ひずみが不均一に導入され，これらの影響を受けて水素拡散挙動に分布が生じる．そのため，プレス成形鋼板の水素脆化特性を解明するためには，プレス成形鋼板特有の3つの水素脆化影響因子（残留応力，塑性ひずみ，水素拡散）の分布の検討が肝要となる．そこで本研究では，新規な水素可視化技術も用いた水素分布計測と有限要素法を用いた残留応力，塑性ひずみ解析に基づき，プレス成形鋼板の水素脆化特性の支配因子を解明する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、プレス成形鋼板の水素脆化特性解明を目的に、凹凸のある試験片へ適用可能な水素可視化法の開発に取り組んだ。スプレー法を用いて成膜した金属錯体と水素との色調変化を利用し、プレス成形鋼板を透過した水素の拡散挙動解析を試みた。その結果、張出し成形鋼板に導入された塑性ひずみに対応した水素拡散挙動の分布解析に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、凹凸のある試験片へ適用可能な水素可視化法の開発に成功した。この水素可視化法を用いることで、プレス成形鋼板のような実用部材について水素脆化割れの影響因子の一つである水素拡散挙動解析が可能となる。その結果、プレス成形を施された鉄鋼材料の水素脆化特性の解明や水素脆化割れしにくい材料開発への貢献が期待される。
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