Study on hydrogen embrittlement of Ni alloy

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【研究計画の概要】油井管用Ni-20%Cr合金の水素脆化を対象として、代表者による直近の事前検討成果から生まれた独自の学術的な「問い」：(1)粒界破壊き裂は連続的に成長するのではなく、不連続成長するのではないか？；(2)粒界への転位パイルアップを抑制できれば、そして粒界破壊を抑制できれば、水素脆化を防げるのではないか？の二つに応えるための3年間の実験研究を遂行する。問い(1)は、シリアルセクショニング法と最新のラボ用X線CT法によって粒界破壊の三次元像を取得することで実証する。問い(2)には、代表者の得意手法である温間圧延プロセスによって結晶粒内へ転位セル組織を均一導入すると共に粒界形状を制御することで達成する。【研究実績の概要】問い(1)に関して：前年度に引き続き、ラボ用X線CT法を用いた粒界破壊の三次元像観察およびき裂近傍のミクロ組織のSEM-EBSD法による観察を行い、本合金の水素脆化粒界破壊が不連続に起こることを示す結果を得た。問い(2)に関して：前年度に作成した温間圧延材（厚さ9mm）のミクロ組織を観察し、期待したような粒界形状と粒内下部転位組織が導入されていることを確認した。さらに温間圧延前の容体化処理材（厚さ20mm）および温間圧延材から、引張試験用の円柱状平滑試験片を作成した。作成した引張試験片の半数については、高温高圧100MPa水素ガス中に長時間暴露し、試験片中に均一に水素を導入した。また、水素ガスを導入しない未チャージ材について引張試験を行い、応力－ひずみ曲線を取得した。