水素マイクロプリント法による金属材料の衝撃変形特性に対する水素脆化感受性評価

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560652
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 堀川 敬太郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (50314836)
• 研究分担者: 小林 秀敏 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (10205479)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 強度 / 靭性 / 破壊 / 疲労 / クリープ / 応力腐食割れ / 超塑性 / 摩耗

研究概要

水素マイクロプリント法を用いて,環境から金属材料中に取り込まれる水素が材料の衝撃変形特性に及ぼす影響を調査した。その結果,環境から水素を取り込んだアルミニウム合金においては,7075合金で顕著な延性低下を生じることを示した。また衝撃変形における水素脆化感受性においては6061合金よりも7075合金において顕著であることも明らかにした。水素脆化感受性の高い合金では,塑性変形の開始時や破断時に水素放出が顕著となることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen Evolution Behaviour during Tensile Deformation in Austenitic Stainless Steels Exposed to High Compressed Hydrogen Atmospheres (2010)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Horikawa, Hidetoshi Kobayashi, Motohiro Kanno
  • 雑誌名: Materials Science Forum 654-656巻 ページ: 2519-2522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-rate dependence of Anisotropic Compression Behaviour in Porous Iron with Unidirectional Pores (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tane, T.Kawashima, H.Yamada, K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • 雑誌名: Journal of Materials Research 25巻 ページ: 1179-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Compression Behavior of Lotus-type Porous Iron (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tane, T.Kawashima, K.Horikawa, H.Kobayashi, H.Nakajima
  • 雑誌名: Materials Science Forum 658巻 ページ: 1179-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of Hydrogen-Induced Deformation in ZrNi Amorphous Membranes (2010)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Horikawa, Keita Yamaue, Hidetoshi Kobayashi
  • 雑誌名: Materials Transactions 51巻 ページ: 2181-2187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Evolution during Fatigue Deformation in 6061 and 7075 Aluminum Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • 雑誌名: Proc.of 12^<th> International Conference on Al alloys 1巻 ページ: 371-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金開発の動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎
  • 雑誌名: 軽金属 60巻 ページ: 542-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素ガスに暴露した炭素鋼のHMTによる水素透過性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 74巻 ページ: 119-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Al-5mass%Mg合金の準静的および衝撃引張変形で見られる高温脆化現象に及ぼす極微量ナトリウムの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • 雑誌名: 軽金属 60巻 ページ: 31-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Hydrogen during Tensile or Fatigue Deformation of Aluminum Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • 雑誌名: Proc.PFAM XVIII 1巻 ページ: 109-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of trace sodium on high temperature embrittlement in quasi-static and impact deformation of Al-5%Mg alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • 雑誌名: Materials Transactions 50巻 ページ: 2790-2794
  • 査読あり
• [雑誌論文] 環境水素の影響を受けた6061, 7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 堀川敬太郎, 谷垣健一, 小林秀敏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 A編 75巻 ページ: 1630-1638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Hydrogen Evolution during Tensile Deformation and Fracture in Carbon Steel (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • 雑誌名: Materials Transactions 50巻 ページ: 2532-2540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Permeation Estimated by HMT of Carbon Steel Exposed to Gaseous Hydrogen (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • 雑誌名: Materials Transactions 50巻 ページ: 2201-2206
  • 査読あり
• [学会発表] Al-Zn-Mg合金の引張変形時の水素放出挙動に及ぼす結晶粒径,Cu添加の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 六尾政栄, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • 学会等名: 第119回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形時の水素放出挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 山田浩之, 小林秀敏
  • 学会等名: 第119回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金の変動応力下での水素放出挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 小林秀敏, 山田浩之
  • 学会等名: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金の 引張変形時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 堀川敬太郎, 小笠原永久, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の引張試験時の水素放出挙動に及ぼすひずみ速度の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 渡辺剛史, 眞鍋和也, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 第118回軽金属学会春期大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] HMTによるSCM440鋼の水素ガス圧チャージ後の水素拡散挙動の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤順昭, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • 学会等名: 第159回日本鉄鋼協会 春季講演大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 変形を与えたアルミニウム合金中の水素の挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会 「水素脆化研究の基盤構築」研究会
  • 発表場所: 上智大学
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金の疲労変形・破壊時の水素放出挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺剛史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 第117回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 高圧水素貯蔵用6061アルミニウム合金の機械的特性に及ぼすひずみ速度の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 渡辺剛史, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 第117回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Recent topics on the study of hydrogen embrittlement in metallic materials for hydrogen energy systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎
  • 学会等名: Invited Lecture
  • 発表場所: 安東大学(韓国)
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] 環境水素の影響を受けた6061および7075アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] HMT法による水素チャージ法の異なる鋼中の拡散性水素の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎, 岡田浩明, 小林秀敏, 漆原亘
  • 学会等名: 第158回日本鉄鋼協会 秋季講演大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 炭素鋼S45Cの引張変形・破壊時の水素放出の検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 日本金属学会2009年度秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] アルミニウム合金の変形・破壊に伴う水素放出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川敬太郎
  • 学会等名: 軽金属学会関西支部サマースクール セミナー
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] 環境水素の影響を受けた6061および7075ア ルミニウム合金からの水素放出挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 松本武史, 堀川敬太郎, 小林秀敏
  • 学会等名: 第116回軽金属学会春期大会
  • 発表場所: 登別温泉
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] 環境水素の影響を受けた高圧水素貯蔵用アルミニウム合金の衝撃引張特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 日本金属学会2009年春期大会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金の衝撃変形中の水素集積の可視化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 第115回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] 6061および7075アルミニウム合金からの水素放出に及ぼす予備変形の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺剛司, 松本武史, 山田浩之, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 第115回軽金属学会秋期大会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] 6061アルミニウム合金の衝撃引張特性に及ぼす環境水素の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩之, 谷垣健一, 堀川敬太郎, 渡辺圭子, 小林秀敏
  • 学会等名: 日本材料学会第52回材料工学連合講演会
  • 発表場所: 京大会館
  • 年月日: 2008-11-15
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://fracmech.me.es.osaka-u.ac.jp/days/staff/horikawa.html