| 研究概要 |
H20年度は,水素貯蔵容器のライナー材の候補とされている6061-T6,7075-T6アルミニウム合金の内在水素が衝撃引張特性に及ぼす影響を調査した。いずれの合金とも高湿度環境(RH90%)において塑性ひずみを与えることで予め材料中へ水素を導入した。環境から水素を導入した際の内在水素量を昇温脱離法で分析した結果,6061-T6合金と7075-T6合金間で,顕著な水素導入量の差異は認められなかった。衝撃引張試験は,当研究室で独自に設計したスプリットホプキンソン棒衝撃引張試験装置で行った(ひずみ速度5×10^2s^<-1>)。衝撃試験の結果,6061-T6合金に外部から水素を侵入させても衝撃引張特性に大きな変化は見られなかったが,7075-T6合金においては,外部からの水素の侵入によって,大幅な延性の低下が生じていることを明らかにした。また水素マイクロプリント(HMT)法を適用し,衝撃引張変形時の水素放出挙動の可視化を実施した。その結果,いずれの合金とも破断部近傍において表面に分布する晶出物と母相との界面部に水素は集積しており,6061-T6合金においてはAIFeSi相,7075-T6合金においてはAl_7Cu_2Fe相の周辺に集積していることが明らかになった。また超高真空環境で引張試験を行いながら連続的に水素イオン電流の計測を実施した結果,6061-T6合金と7075-T6合金では,変形・破壊時の水素放出量に顕著な違いが見られることが明らかになった。つまり,破断時の水素放出量は7075-T6が顕著であり,衝撃引張試験で認められた水素脆化の傾向と対応していることから,材料中での水素トラップ状態(晶出相)の違いが,合金間の水素脆化感受性の違いに強く影響しているものと考えられた。
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