サブミクロン材料の特異な強度特性を利用した水素脆性機構の解明

2015 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 25709003
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 高橋 可昌 関西大学, システム理工学部, 准教授 (20611122)
• 研究協力者: 田中 信夫 名古屋大学, 未来材料システム研究所, 教授 (40126876) ; 武藤 俊介 名古屋大学, 未来材料システム研究所, 教授 (20209985) ; 近藤 光 関西大学, 大学院理工学研究科, 博士前期課程学生 ; 相原 寿哉 関西大学, 大学院理工学研究科, 博士前期課程学生 ; 浅野 瞭 関西大学, 大学院理工学研究科, 博士前期課程学生 ; 芦田 至 関西大学, 大学院理工学研究科, 博士前期課程学生
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 水素脆性 / 格子脆化説 / サブミクロン材料 / 電子顕微鏡 / 強度評価

研究成果の概要

サブミクロン材料が有するバルクには無い特異な力学的性質（高い降伏強さ，転位の少なさ）を利用することにより，水素脆性の素過程の一つとされる水素助長格子脆化 (HEDE) 説を検討した．(i)他結晶中の単一粒界，および(ii) 薄膜を積層した材料，からサブミクロン試験片を作製し，粒界および異材界面に沿った破壊試験を環境制御が可能な透過型電子顕微鏡の中で行った．脆性的な粒界破壊は水素中においてのみ発現したが，塑性変形も同時に発生した．異材界面に沿った破壊強度は水素中において顕著に低下した．これらの結果は，HEDEとそれに起因する破壊がマルチスケールに渡って存在することを強く示唆している．

自由記述の分野

材料力学