2008 Fiscal Year Annual Research Report
新たな試験法を用いた高圧水素による材料破壊に関する研究
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20360321
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
緒形 俊夫 National Institute for Materials Science, 材料信頼性センター, センター長 (20354243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 浩司 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, NIMS特別研究員 (90011121)
由利 哲美 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (10354242)
小野 嘉則 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (90354240)
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| Keywords | 金属材料 / ステンレス鋼 / 水素環境脆化 / 水素分析 / 応力の影響 |
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| Research Abstract |
金属材料の水素環境脆性に及ぼす水素圧、温度、応力、保持時間の影響と、破壊直前に生ずると想定される水素の挙動の検出を試みるために、研究代表者が開発した試験片内空隙に高圧環境を設定する簡便な材料試験法を用いて、それぞれの条件を変えた試験を行うとともに、試験片周囲の水素の微量分析を行うため、平成20年度は、応力を負荷した状態で破断直前の水素の挙動を検知するため、試験片表面を隔膜で覆い、試験片内空隙に高圧水素を充填し、破断直前に試験片表面から出てくると予想される水素を検出して、応力や水素圧との関係を求めるための設備を整えた。具体的には、平行部直径6.25mmの丸棒引張試験片に、内径2mmの穴を開け、10MPaの水素を封入して、約3×10^<-5>/sの低ひずみ速度で引張負荷を与え、蛇腹構造にて試験片周囲を高純度ヘリウムガスで満たしつつ、このヘリウムガス中の水素ガス濃度を周期的にガスクロマトグラフィで測定することにより、材料に負荷される試験応力と水素の挙動を把握することを始めた。水素の検出下限は、0.1ppmである。現在のところ、オーステナイト系ステンレス鋼において試験を進めているが、試験中の水素の挙動については確認できていない。また、応力を負荷した状態/破断直前の水素の拡散と移動の計算的アプローチをコンピュータシミュレーションで行うため、計算のもととなる水素の拡散係数の温度や応力レベルによるデータを調査するとともに、データを仮定した拡散量を試算した。
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