水素由来の『硬化』に起因する脆化メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 24K01187
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小山 元道 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20722705)
• 研究分担者: 武富 紳也 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (20608096) ; 佐々木 大輔 久留米工業高等専門学校, 材料システム工学科, 助教 (50772498) ; 奥山 彫夢 木更津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (50804655)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 水素脆化 / 転位運動 / 電子チャネリングコントラスト / 固溶強化 / 鉄合金

研究開始時の研究の概要

水素脆化因子として水素による材料軟化の影響が広く研究されている。しかし、“水素は材料を硬化させる”と報告されることも多い。この矛盾は次の事実で説明される。(1) 水素による軟化または硬化の挙動は水素量依存性があり、高い水素量では硬化を示す。(2) 水素-転位相互作用には薄膜効果がある。つまり、現在の研究対象となっているバルク中の高水素濃度における水素脆化の機構を明らかとするためには『材料硬化に基づく水素脆化機構の構築』が必要である。しかし、鉄合金において硬化に着目した水素脆化機構の研究フレームワークは現状構築されておらず、本研究提案はこれに挑戦するものである。