Study of atmospheric corrosion of steel by hydrogen mapping and surface water analysis

通过氢图和地表水分析研究钢的大气腐蚀

• 批准号: 22H01826
• 负责人: 宮本 浩一郎
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01826/
• 关键词: 大気腐食; 水素侵入; 大気下光電子分光; 化学イメージセンサ

我々の生活を支える鉄鋼製品は、大気暴露によって表面水薄膜が成長し、飛散物が付着することで大気腐食の危険にさらされる。大気腐食により鋼材中に水素が侵入すると、水素脆化により材料強度が急速に低下する。本研究は、鋼材に侵入する水素の振る舞い、および鋼材表面の水薄膜のダイナミクスを明らかにすることが目的である。本年度の成果は以下の通りである。（１）化学イメージセンサによって鉄材に侵入した水素の分布を取得することに成功した。（２）乾湿繰り返し試験機構を構築し、新規に設計した電気化学的検出回路によって鉄材に侵入した水素のその場観察に成功した。（３）大気下光電子分光測定系を構築し、鉄鋼材料素地の仕事関数測定、および表面に付着した塩による変化を検出できることを示した。このように大気腐食と鉄鋼材料への水素侵入を解析するための測定系の整備と原理実証が完了し、材料表面にどのような水膜がどれだけ形成されているか・鋼材のどこにどれだけ水素が侵入したかを多元的に解明する基盤を構築した。

The iron and steel products that support our lives are also exposed to the danger of decay due to the exposure of heavy weather, which can cause water films to grow on their surfaces and cause flying debris to cover them. High corrosion causes water element intrusion into steel, water element embrittlement causes rapid deterioration of material mechanics. This study aims to investigate the influence of water element on the surface of steel and the water film on the surface of steel. The results of this year are as follows: (1) The distribution of water elements in chemical materials was successfully obtained. (2) The construction of the dry and wet cooling test mechanism, the design of the new regulations, the electro-chemical detection circuit, the intrusion of iron materials, and the successful field inspection of water elements were achieved. (3) Construction of photoelectron spectroscopy system under high temperature, determination of elemental number of iron and steel materials, measurement of surface temperature, measurement of surface temperature, measurement of temperature, measurement of surface temperature, measurement of surface temperature, measurement of temperature, measurement of surface temperature, measurement of temperature The preparation and principle of the measurement system for the analysis of water element intrusion in iron and steel materials have been proved to be complete. The water film on the surface of the material has been formed. The substrate for the analysis of water element intrusion in steel has been constructed.