| 研究課題/領域番号 |
19H00817
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
秋山 英二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (70231834)
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| 研究分担者 |
小山 元道 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20722705)
味戸 沙耶 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20903834)
北條 智彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50442463)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 水素脆化 / 遅れ破壊 / 高強度鋼 / 水素トラップ / 昇温脱離分析 / 水素拡散 / 水素 / 破壊 |
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| 研究成果の概要 |
高強度鋼の水素脆化機構解明に向けて、応力下での水素昇温脱離分析を可能とする装置を開発した。これは、引張試験機と真空チャンバー、四重極質量分析計から成り、昇温は通電加熱による。水素添加した引張強度1500 MPaのSCM435鋼では、水素の昇温脱離ピークは500 MPaまでの応力負荷によって低温側にシフトし、粒界、転位、空孔などの水素トラップサイトと水素との結合力の低下が示唆された。更に応力を増加させると、ピークは高温側に戻った。これは、微小な塑性変形により転位、空孔等が導入され水素トラップ密度が高くなったためと考えられた。電気化学的水素透過試験では応力負荷は水素拡散を促進する結果が得られた。
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| 自由記述の分野 |
水素脆化, 腐食科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素脆化は、ボルトや自動車用鋼板などの高強度化のニーズが高まる中で、また水素エネルギー利用のため高圧水素ガスにさらされる金属材料の安全を保証する上で重要課題である。水素脆化に及ぼす金属中の水素の存在状態を解析するための昇温脱離分析は、応力条件下で行われた例は無い。本研究では、応力下での水素昇温脱離分析を可能とする、これまでに世界でも例を見ない装置を開発して応力が水素存在状態に及ぼす効果を明らかとした。本手法は水素脆化挙動の解明に有効で、今後更なる発展が期待されるもので、学術的意義があり、また得られる知見は金属材料の水素脆化問題の解決に資すると期待され、社会的意義があると考えられる
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