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金属材料の耐水素脆化特性と表面酸化膜構造の関係解明

研究課題

研究課題/領域番号 25420750
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関茨城大学

研究代表者

伊藤 吾朗  茨城大学, 工学部, 教授 (80158758)

研究分担者 伊藤 伸英  茨城大学, 工学部, 教授 (70203156)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード表面酸化皮膜 / 水素 / アルミニウム合金 / 塑性変形 / 粒界 / すべり線 / 段差 / 無析出帯 / 酸化皮膜 / 金属材料 / 水素脆化 / 水素挙動 / 第2相 / 金属間化合物
研究成果の概要

フェライト系鋼について、表面酸化膜が水素放出の大きな障害にならないことが分かった。一方、Al-9%Mg合金で、引張変形に伴って、粒内のすべり帯とともに一部の粒界上から水素の放出が観察された。水素が放出される粒界では、それに隣接する粒内のすべりによる水素の移動、粒内すべり変形による段差の形成、酸化被膜の破壊を経て、水素が放出されると考えられた。Al-Zn-Mg合金でも上記と同様の結果を得たが、Al-Mg合金と異なり、PFZが存在することで、粒界近傍に変形が集中するため、より多くの粒界においても水素が放出された。以上により水素侵入・放出における緻密な酸化皮膜の役割が明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 引張変形した Al-Mg 合金中の水素挙動2015

    • 著者名/発表者名
      真中俊明, 伊藤吾朗, 小山僚人
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 79 号: 3 ページ: 137-141

    • DOI

      10.2320/jinstmet.JC201411

    • NAID

      130004786487

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] BEHAVIOR OF HYDROGEN IN AN AL-ZN-MG ALLOY INVESTIGATED BY MEANS OF HYDROGEN MICROPRINT TECHNIQUE2015

    • 著者名/発表者名
      T. Manaka and G. Itoh
    • 学会等名
      54th Annual Conference of Metallurgists
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Al-Zn-Mg合金の水素挙動に及ぼす応力負荷の影響2015

    • 著者名/発表者名
      真中俊明、伊藤吾朗、中井学
    • 学会等名
      軽金属学会第129回秋期大会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム合金の水素挙動に及ぼす応力負荷や調質の影響2015

    • 著者名/発表者名
      真中俊明、小塚健司、伊藤吾朗、波多野雄治
    • 学会等名
      軽金属学会第128回春期大会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen behavior in tensile-deformed Al-Zn-Mg alloy and Al-Mg alloy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Manaka and G. Itoh
    • 学会等名
      APCFS/SIF-2014 International Congress
    • 発表場所
      The University of Sydney
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミニウムの水素分析に及ぼす表面状態の影響,2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤吾朗, 中川雄嗣, 寺田将也, 國井健生
    • 学会等名
      軽金属学会第127回秋期大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen Embrittlement in 7000 Series Aluminum Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤吾朗
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Aluminum Alloys
    • 発表場所
      中国、北京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen behavior in aluminum alloys and steels2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤吾朗
    • 学会等名
      8th International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、ラスベガス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] アルミニウム中の水素量の分析技術2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤吾朗(分担執筆)
    • 総ページ数
      56
    • 出版者
      一般社団法人軽金属学会
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2021-12-27  

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