| 研究概要 |
H22年度は,前年度までに引き続いて,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アルミニウム合金と比較のための炭素鋼を対象として,引張変形や疲労変形時のひずみ速度が水素放出に及ぼす影響を調査した。アルミニウム合金では,試験前に環境水素の導入を行うために,高湿度環境(RH90%)において塑性ひずみを与えた。鋼では電解水素チャージ法による水素導入を行った。引張試験は質量分析計つき超高真空材料試験装置を用いて行った。引張試験の結果,6061-T6合金,7075-T6合金いずれも疲労変形(最大応力:1.05σy,周波数1Hz,応力比0.1)の第一サイクル段階において,水素放出が最大となることが判った。水素脆化感受性の高い7075-T6合金の場合,塑性変形開始時に6061-T6合金と比べて顕著な水素放出がみられることや,引張破断時の同じく,7075-T6合金は,6061-T6合金よりも疲労破断時の水素放出が顕著となることを見出した。炭素鋼においても塑性変形の開始時に大きな水素放出が見られ,材料強度に依存した破断時の水素放出の変化も観察された。また水素マイクロプリント(HMT)法を適用した結果,いずれの合金ともひずみ速度によらず,表面に分布する晶出物や介在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AlFeSi相,7075-T6合金においてはAl_7Cu_2Fe相の周辺,炭素鋼においてはAl_2O_3相の周辺に集積していることが明らかになった。このことから材料内部での変形中の水素トラップ状態(晶出相,介在物)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結論づけられた。
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