| 研究課題/領域番号 |
05452285
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
菅野 幹宏 東京大学, 工学部, 教授 (60011128)
|
|---|
| 研究分担者 |
岡田 浩 東京大学, 大学院工学系研究科, 大学院生日本学術振興
伊藤 吾朗 東京大学, 工学部, 助手 (80158758)
|
|---|
| キーワード | 金属材料の破壊 / 粒界破壊 / 極微量不純物 / 質量分析計 / 超高真空材料試験装置 / 水素分圧 / 不純物ナトリウム / 不純物水素 |
|---|
| 研究概要 |
前年度には Al-4%Cu合金の粒界割れによる脆化におよぼす極微量不純物元素の影響を検討した。ピーク時効処理後に引張試験をすると粒界割れを呈するが、GD-MSによる極微量分析の結果によれば1ppm以下のNaが関係していると考えられた。そこで99.999%純度のアルミニウムを用いて作製した合金に1ppmまでのNaを添加し、1ppm以下のレベルでもNa量が増加すると粒界破面率が増加することを明らかにした。すなわち、このような極微量不純物元素が脆化と関係していることが明確となった。
本年度は不純物の水素に注目して研究を行なった。これまで純銅、チタン、アルミニウムなど汎用金属はすべて引張試験を行なうと破断時に水素を放出することが分かっている。破壊に先立つ変形中にも水素が試料から放出されているものと考えられるが、従来変形中の水素ガス放出の検討は不可能であった。そこで材料試験機に付帯する超高真空試料室の真空度水素分圧を低下させれば可能になると考え、昨度迄に年真空度の改善を計り、10^<-9> Paの超高真空を達成した。しかし現有する質量分析計は放出ガスが多く、10^<-9> Paの超高真空でも水素のバックグランドが高くなるために十分水素放出の検討ができる状況ではなかった。それ故超高真空仕様の四重極質量分析計の導入を計り、変形途中における水素放出を効率よく把握できるかどうかを検討した。現在までの結果では、なおm/e=19のガス放出があり、その対策を検討している。この検討の過程で、水素放出がある場合にはメタンも放出されることが多く、このメタンの検出を通して、放出水素ガスの検討ができることが判明した。これらの検討と並行して高融点で反応性の低いことから将来の耐熱高融点材料として期待されているイリジウムの粒界割れについても検討した。やはりこの場合も粒界割れと不純物水素とが関係している事を示唆する水素放出が観測された。水素量を低減させての試験を引き続き行なう予定である。
|
