水素脆性のナノオペランド解析―多元情報のシンクロ再生―

氢脆纳米操作分析-多维信息同步再现-

• 批准号: 21H04536
• 负责人: 高橋 可昌
• 金额: $ 26.21万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04536/
• 关键词: 水素脆性

本研究は、金属材料における水素脆性の仕組み（動的プロセス）をナノスケールで実験的に解き明かすことを目的とする。具体的には、走査透過型電子顕微鏡（STEM）内部に形成した水素ガス環境中で負荷試験を行い、破壊過程のSTEM像、荷重変化、及び破壊時における電子エネルギー損失スペクトル（EELS）を詳細に記録する、というものである。四ヶ年計画の二年目（2022年度）は、まず2021年度から進めてきた要素実験であるEELSによる水素検出について継続的な検討を行った。とくに水素吸蔵金属（パラジウム；Pd）を対象に、ガス環境中でのその場観察・EELS実験を重ね、低エネルギー側に現れる水素化合物特有の信号検出を確かなものにした。その結果、水素化物のマッピングにも手が届きつつある。一方、水素環境下における破壊特性評価の面では、当初計画の代替実験として考案したマクロ試験片を用いた破壊実験（水素助長割れ試験）に着手した。低ガス圧下では数１００時間に渡る負荷保持の後でもき裂発生に至らない一方、水素吸蔵に起因すると見られる伸びが明確に検出され、更に興味深いことに変形抵抗が時間とともに増加する傾向が確認された。これは水素吸蔵がもたらす何らかの微視的作用（変形の助長と抑制）の結果であると推測され、この現象が巨視的脆性発現の解明に糸口を与えうると直感された。なおこれらに並行して、EELSデータ校正に必要となるバルク結晶の水素吸蔵特性調査を進めた。その結果、予ひずみ量が多いほど飽和吸蔵までの時間が明確に短くなるデータを得た。これは水素吸蔵に際して結晶欠陥が強く影響を及ぼす証拠である。

This paper studies the structure of water element brittleness in metal materials. For details, the STEM images, load changes, and electron losses in the transmission electron microscope (STEM) were recorded in detail. In the second year of the four-year plan (2022), the key elements of the 2021 plan were discussed. The detection of specific signals of aqueous compounds in the presence of heavy and low molecular weight metals (Pd) in the environment. As a result, the hydration of the compound is not easy. The first step is to evaluate the performance of the water element in the water element environment. Low pressure, low pressure, low The results of the action of the Weishi app (shape enhancement and inhibition) are speculated to be the explanation of the brittle appearance of the macrovision. It is necessary to investigate the water absorption characteristics of crystals in parallel and in EELS calibration. The results show that the amount of time required for saturation absorption is relatively small. The effect of water absorption and crystallization on the quality of the product was studied.

项目成果

極低炭素フェライト鋼のき裂停留機構に及ぼす湿度の影響

湿度对超低碳铁素体钢止裂机理的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Maeda E;Kawamura R;Suzuki T;Matsumoto T;木村幸彦，加藤孝憲，中山英介，牧野泰三，高橋可昌
• 通讯作者: 木村幸彦，加藤孝憲，中山英介，牧野泰三，高橋可昌

パラジウム多結晶の水素吸蔵に起因する微視的損傷

钯多晶吸氢造成的微观损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: Inoue T.;Hara T.;Nakazato K.;Oka S.;森井裕介，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広
• 通讯作者: 森井裕介，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広

破壊のミクロを観る

看到破坏的微观细节

• 发表时间: 2022
• 作者: 新盛 弘法;高橋可昌
• 通讯作者: 高橋可昌

多結晶パラジウムの水素誘起損傷解析

多晶钯的氢致损伤分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Shahemi Nur Hidayah;Liza Shahira;Sawae Yoshinori;Morita Takehiro;Fukuda Kanao;Yaakob Yazid;岡田竜門，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広
• 通讯作者: 岡田竜門，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広

7000系アルミニウム合金の引張破壊特性に及ぼす塩水環境の影響

盐水环境对7000系铝合金拉伸断裂性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuya Yamazaki;Hironori Morishita;Yuta Tomoda;Takashi Nakamura;Nao Fujimura;Kosuke Takahashi;Takashi Sumigawa;新盛 弘法;川端優典，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広
• 通讯作者: 川端優典，高橋可昌，宅間正則，齋藤賢一，佐藤知広