水素脆化の実態解明が拓く新たな社会基盤材料の創製～水素位置制御と水素分布凍結～

• 研究課題/領域番号: 25H00710
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 高井 健一 上智大学, 理工学部, 教授 (50317509)
• 研究分担者: 齋藤 圭 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, NIMSポスドク研究員 (40992920) ; 奥野 一樹 上智大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC) (41011216)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 60,190千円 (直接経費: 46,300千円、間接経費: 13,890千円); 2025年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
• キーワード: 水素脆性 / 格子欠陥 / 転位 / 原子空孔 / 高強度鋼

研究開始時の研究の概要

持続可能で強靭かつ安全な社会の構築に向けて、自動車・社会インフラ等で高強度鋼が多用されているが、応力下で使用中に突然破壊する水素脆化が大きな社会問題となっている。その因子は未だ特定されておらず、水素脆化理論も統一されていない。本研究では、金属材料中の水素の位置制御技術を駆使して、狙ったサイトに水素を配置し、-196℃で水素分布を凍結して力学試験することで、水素脆化に関与するサイトを特定する。それにより、「金属中のどこに位置する水素が、水素脆化を引き起こすのか？」の問いを解明する。さらに、影響度の高い脆化サイトを除去する材料設計により、水素脆化を克服した高強度鋼を創製する。