Analysis on the sites of existence and paths of migration for hydrogen in metallic materials for structural use by means of some visualization techniques

利用可视化技术分析结构用金属材料中氢的存在位置和迁移路径

• 批准号: 20K05128
• 负责人: 伊藤 吾朗
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05128/
• 关键词: 水素; 可視化; トリチウムオートラジオグラフィ; 純鉄; 塑性変形; 水素誘起欠陥; 粒界; すべり帯; 水素マイクロプリント; 2相ステンレス鋼; 弾性反跳粒子検出法; アルミニウム合金; 水素化アルミニウム; 水素化チタン; 金属材料; 弾性反跳粒子検出

令和4年度は、令和3年度に富山大学水素同位体科学研究所の建屋改修のため行えなかったトリチウムオートラジオグラフィ(TARG)を主に行った。99.99mass%の純鉄の1mm厚の焼きなまし材を電解研磨した後、エッチングを施し金属組織を現出し、陰極電解による水素チャージをしながら、20%の塑性ひずみを与えた。この処理により水素誘起欠陥が生成すると考えられる。その後約360d室温に放置し、欠陥にトラップされている水素を脱離させた。水素チャージせずにひずみのみを付与した試験片も用意した。上記各試片に対して、室温の石英ガラス管内でトリチウムガス中でトリチウムをチャージした。この際トリチウムは、水素が脱離した水素誘起欠陥に優先的にトラップされる。そして暗室内で、原子核研究用写真乳剤を試片表面に被覆し、遮光性容器に入れ液体窒素中に保存した。257h後に試片を取出し、暗室にて現像・定着・水洗し自然乾燥させた。そしてEDX付のSEMを用いて乳剤を被覆した状態のまま、試片を観察した。水素チャージしながら20%のひずみを与えた試片のTARG像を観察した結果、結晶粒界上、および変形帯上にトリチウムの存在を示す銀粒子が見られた。一方水素チャージせずに20%のひずみのみを与えた試片では銀粒子は観察されなかった。この結果から、水素チャージしながらひずみを与えた試片では、粒界部や変形帯で転位の切合い等により、水素誘起空孔型欠陥が形成され、室温放置により水素が脱離した後に、トリチウムガス中で暴露したことによりトリチウムが試片中に侵入し、欠陥に再トラップされたため、TARGで検出されたと考えられた。今回の試験片を水素チャージしながら破断まで引張変形させた後の破面には、粒界破面や擬へき開破面が観察されたので、上記TARGの結果は、水素助長ひずみ誘起空孔説に基づくことにより理解可能となる。

Make annual は, make and 3 and 4 year に water element with a body of scientific studies, university of toyama の building a switch to の た め line え な か っ た ト リ チ ウ ム オ ー ト ラ ジ オ グ ラ フ ィ (TARG) を main line に っ た. 99.99 mass % の pure iron objects の 1 mm thick の 焼 き な ま を electrolytic grinding し し material, after た エ ッ チ ン グ を を reveal し し metal organization, and the cathode electrolytic に よ る water element チ ャ ー ジ を し な が ら, 20% の plastic ひ ず み を and え た. <s:1> handle によ によ water element induces 陥が to generate すると examination えられる. After about 360 days of そ そ, place it at room temperature に, and then the <s:1>, 陥にトラップされて, る water を will be released from させた. Hydrochlorin チャ チャ ジせずにひずみ ジせずにひずみ みを みを is given to the <s:1> た test piece ジせずにひずみ purpose た た. The above record indicates that each test piece is に against て, and in the でトリチウムガス of the room-temperature <s:1> quartz ガラス tube, でトリチウムをチャ ジ ジ た た. Youdaoplaceholder0 トリチウム, hydroquinin が detaches from た, hydroquinin induces にトラップされる with less 陥に priority. そ し て で in a dark room, nuclear research with pictorial tonic を に specimen surface coating し, shading sex に into れ liquid in smothering に save し た. After 257 hours, the に test piece を was taken out, <s:1> in the darkroom にて, fixed, washed with water, and then naturally dried させた. そ し て EDX の SEM を pay い て milk tonic を coating し た state の ま ま specimens, を 観 examine し た. Water element チ ャ ー ジ し な が ら 20% の ひ ず み を and え specimens た の TARG like を 観 examine し た results, on the crystallization LiJie, お よ び - shape on 帯 に ト リ チ ウ ム の is を す silver particles in が see ら れ た. A water element チ ャ ー ジ せ ず に 20% の ひ ず み の み を and え specimens た で は silver particles は 観 examine さ れ な か っ た. こ の results か ら, water element チ ャ ー ジ し な が ら ひ ず み を and え specimens た で は, LiJie や - shaped 帯 で planning の suit い for に よ り, water element induced air pass owe 陥 が form さ れ, room temperature placed に よ り が water element from し た に, after ト リ チ ウ ム ガ ス で exposed し た こ と に よ り ト リ チ ウ ム が specimens に intrusion し, owe 陥 に again ト ラ ッ プ Youdaoplaceholder0 and TARGで検 are taken from されたと to えられた. Today back to の test piece を water element チ ャ ー ジ し な が ら breaking ま で extension - shaped さ せ た の after crumpling に は, LiJie crumpling や quasi へ き open crumpling が 観 examine さ れ た の で, written TARG の results は, water element fuelling ひ ず み induced empty hole said に づ く こ と に よ り understanding may と な る.

项目成果

HUMID-GAS STRESS CORROSION CRACKING BEHAVIOR IN SOME MEDIUM-STRENGTH ALUMINUM ALLOYS

某些中等强度铝合金的湿气应力腐蚀开裂行为

• 发表时间: 2022
• 作者: Goroh ITOH;Alireza GHORANI;Akira KURUMADA;Shigeru KURAMOTO;Junya KOBAYASHI and Takeshi OGAWA
• 通讯作者: Junya KOBAYASHI and Takeshi OGAWA

水素プラズマ照射によるAl-5%Ti合金の水素化物合成

氢等离子体辐照氢化合成Al-5%Ti合金

• 发表时间: 2021
• 作者: 大内智晴;伊藤吾朗;佐藤直幸;倉本繁;小林純也
• 通讯作者: 小林純也

Synthesis of aluminum hydride by hydrogen plasma irradiation

氢等离子体辐照合成氢化铝

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoharu OUCHI;Goroh ITOH;Naoyuki SATO;Shigeru KURAMOTO and Junya KOBAYASHI
• 通讯作者: Shigeru KURAMOTO and Junya KOBAYASHI

水素プラズマによるアルミニウム水素化物生成に及ぼすプラズマ照射条件の影響

等离子体辐照条件对氢等离子体生产氢化铝的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 大内智晴;伊藤吾朗;佐藤直幸;倉本繁;小林純也
• 通讯作者: 小林純也

水素プラズマ照射したAl-Ti合金およびアルミニウムにおける金属水素化物生成

氢等离子体辐照的铝钛合金和铝中金属氢化物的形成

• 发表时间: 2022
• 作者: 大内智晴;伊藤吾朗;佐藤直幸;倉本繁;小林純也
• 通讯作者: 小林純也