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金属間化合物の耐食性および水素環境脆化

金属间化合物耐蚀性与氢环境脆化

基本信息

批准号：
05223203
负责人：
三沢俊平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高強度・延性を発現しながら高い環境脆化感受性を示す金属間化合物の水素環境脆化機構と水素吸蔵過程を明らかにすることを目的として、Ll_2型Co_3Ti化合物の水素および水蒸気による環境脆化現象を、高真空小型パンチ(SP)試験機に、本研究費による残留ガス質量分析計を取り付けて、SP破壊エネルギーおよび電気化学的水素表面特性を評価して研究を行った。1.化学量論組成からのずれ、Fe、Alの第三元素添加、試験温度依存性、変形速度依存性、水蒸気・水素の分圧依存性を広範囲、かつ系統的に調べて、『水蒸気・水素-変形速度・温度-破壊エネルギー線図』にまとめて、明瞭な脆化の臨界水素分圧および臨界水蒸気分圧の存在を初めて見出した。2.金属間化合物の室温、大気中の著しい延性低下は、環境中の水蒸気および水素に誘起される水素環境脆化という外的な(extrinsic)な要因によるものであり、CO_3Ti系の本来の(intrinsicな)強靭性は10^<-5>Pa以上の高真空領域に存在することを明らかにした。3.カソード分極曲線、インピーダンス特性、トリチウム電顕オートラジオグラフィ法による水素トラップサイトの観察から、Co-21at%Ti-3at%Feの優れた耐水素脆化割れ性は、大気環境からの水の解離反応に伴う固体内部への原子状水素の侵入を抑制する表面性状に起因することがわかった。4.今後は、環境水蒸気の影響を極限まで除いた破壊靭性エネルギー、水素トラップ組織と水素拡散・水素転位輸送挙動、水素表面反応の知見を得て、金属間化合物の水素吸蔵過程と水素脆化機構についてまとめたい。

High strength, ductility, and susceptibility to environmental embrittlement of intermetallic compounds; water element environmental embrittlement mechanism; water element absorption process; high vacuum, compact (SP) tester; and residual mass analysis of intermetallic compounds. The surface properties of water elements in SP and electrochemical systems were evaluated. 1. Chemical quantity theory composition, Fe, Al third element addition, test temperature dependence, deformation speed dependence, water vapor·water element partial pressure dependence, regulation of system,"water vapor·water element-deformation speed·temperature-breaking line", the existence of critical water element partial pressure and critical water vapor partial pressure were first revealed. 2. The ductility of intermetallic compounds at room temperature and high temperature is low, and the water vapor and water element in the environment induce the embrittlement of water element environment. The intrinsic toughness of CO_3Ti system exists in <-5>the high vacuum field above 10^ Pa. 3. The polarization curve, the characteristics of the electron, the electron and electron polarization, the observation of the water element, the excellent resistance to water embrittlement of Co-21at%Ti-3at%Fe, the dissociation reaction of water in high temperature environment, the inhibition of the invasion of atomic water in solid interior, and the surface properties are the causes of this phenomenon. 4. In the future, the influence of environmental water vapor will be limited to the development of toughness, water element structure, water element dispersion, water element transport, water element surface reaction, water element absorption process of intermetallic compounds and water element embrittlement mechanism.