Elucidation of intergranular fracture mechanism in pure Ni improving the strength of hydrogen compatible metals

純ニッケルの水素助長粒界破壊に及ぼす，結晶粒界近傍における水素濃度分布の影響をより詳細に解明するための研究を継続実施した．2021年度には特に水素トラップによる結晶粒界への水素集積を対象として調査したのに対し，2022年度においては，粒界拡散による水素侵入に着目して研究を実施した．そのため，水素チャージした試験片を大気中で試験実施する「内部水素による試験」と，水素チャージしていない試験片を高圧水素ガス中で試験実施する「外部水素による試験」を実施し，その両者における結果の差異から，純ニッケルにおいて水素助長粒界破壊が生じるクライテリアを水素濃度分布の観点から議論した．これら試験方式の違いによる結果の差異を議論することは，左記の学術的観点において重要であることに加え，実用的な観点においても重要である．これは，水素利用機器の実機においては外部水素試験に近い条件で部材が破壊することが多いためである．研究状況として，2022年度には上記の外部水素による試験を主に実施した．結果として，内部水素による試験ではほとんど認められなかった，水素による延性低下量の温度依存性とひずみ速度依存性が，外部水素による試験では生じることが明らかとなった．この結果を基に，結晶粒界への水素トラップではなく結晶粒界に沿った水素拡散が水素助長破壊を支配する場合に水素脆化が生じる条件に関して議論を進めている．これらの試験結果は国際誌に投稿済であり，すでにプレプリントとして公開されている．

純ニッケルの水素助長粒界破壊に及ぼす，結晶粒界近傍における水素濃度分布の影響をより詳細に解明するための研究を継続実施した．2021年度には特に水素トラップによる結晶粒界への水素集積を対象として調査したのに対し，2022年度においては，粒界拡散による水素侵入に着目して研究を実施した．そのため，水素チャージした試験片を大気中で試験実施する「内部水素による試験」と，水素チャージしていない試験片を高圧水素ガス中で試験実施する「外部水素による試験」を実施し，その両者における結果の差異から，純ニッケルにおいて水素助長粒界破壊が生じるクライテリアを水素濃度分布の観点から議論した．これら試験方式の違いによる結果の差異を議論することは，左記の学術的観点において重要であることに加え，実用的な観点においても重要である．これは，水素利用機器の実機においては外部水素試験に近い条件で部材が破壊することが多いためである．研究状況として，2022年度には上記の外部水素による試験を主に実施した．結果として，内部水素による試験ではほとんど認められなかった，水素による延性低下量の温度依存性とひずみ速度依存性が，外部水素による試験では生じることが明らかとなった．この結果を基に，結晶粒界への水素トラップではなく結晶粒界に沿った水素拡散が水素助長破壊を支配する場合に水素脆化が生じる条件に関して議論を進めている．これらの試験結果は国際誌に投稿済であり，すでにプレプリントとして公開されている．