| 研究課題/領域番号 |
16K05976
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松本 龍介 京都大学, 工学研究科, 講師 (80363414)
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| 研究分担者 |
武富 紳也 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (20608096)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 水素脆化 / 格子欠陥 / 変形機構 / 材料強度 / 計算力学 / 第一原理計算 / 炭素 / 拡散 |
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| 研究成果の概要 |
統計熱力学に基づいて初期原子配置を決定した上で全ての解析を行った．炭素に関して，格子中や粒界，自由表面での水素原子との相互作用エネルギーを明らかにした．また，計算によって空孔クラスター，転位，粒界からの水素脱離曲線を求めた．一方，空孔クラスターへの原子空孔の結合エネルギーを評価し，その結果から空孔クラスターの成長に必要な原子空孔濃度と，空孔クラスターからの原子空孔の解離温度の空孔サイズ依存性を明らかにした．
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| 自由記述の分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素によって材料強度が劣化する水素脆化の研究は，その重要性から継続的に行われてきたが，単純な材料系に対しても脆化メカニズムに関する統一的な見解は得られてこなかった．本研究では，材料の実際の使用環境に対応付けた条件設定を行い，水素原子の格子欠陥への影響を切り分けて解析した．得られた計算結果と実験的に得られている知見を総合することで，空孔数が数個の空孔クラスター（複空孔）が低合金鋼の脆化に強く関与していることを明らかにした．水素環境での鋼材の安全利用や，新しい材料の開発に繋がる成果である．
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