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巨大ひずみ履歴が微細組織の形成と力学特性に与える影響の原子構造論的検討

大应变历史对微观结构形成和力学性能影响的原子结构研究

基本信息

批准号：
19025006
负责人：
松本龍介
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto University
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

鋼材は高強度になるほど水素感受性が強くなり遅れ破壊が起こりやすくなる. 近年, 巨大ひずみを付加し結晶粒を微細化することにより, 材料を高強度化する方法が注目されている. これらの材料では, 材料中に大量の格子欠陥(粒界, 転位)が含まれるため水素の拡散速度が遅くなり, き裂先端部等の静水応力集中部への水素の集積が遅れることが考えられる. また, 本手法で製造された材料には, 従来の材料と比べて高エネルギーの粒界が多く含まれることが分かっており, 材料に含まれる粒界特性の違いによる影響が現れることも考えられる. したがって, これまでの材料とは異なる耐水素特性が現れる可能性がある. 本年度は, 原子モデルにより理想的な粒界を取り扱い, 水素トラップ量に与える粒界特性の影響に関する解析を行った.粒界を含むα-Feでは, 粒界特性(粒界エネルギー, フリーボリューム)と水素トラップ量は対応関係にあることがわかった. すなわち, 粒界エネルギーが低い粒界は, 隙き間が少なく水素トラップ量も少ない. 逆に, 粒界エネルギーが高い粒界は, 隙き間が多く水素トラップ量も多い. つまり, 巨大ひずみを加えて作成した微細粒材料は高エネルギー粒界を多く含むため, 水素吸蔵量が多くなる. 粒界への水素トラップ量を減らすためには, 水素との親和性が低く粒界フリーボリュームを減らす元素の添加が有効と考えられる. また, 水素環境下では, 温度が高く圧力が低いとトラップされる水素原子が少なく, 温度が低く圧力が高いと水素原子は多くトラップされること, トラップされる水素原子の数は, 水素ガス圧力より温度の影響を受けやすいことがわかった.

Steel has high strength, high sensitivity to moisture and high resistance to corrosion. In recent years, great attention has been paid to methods for increasing the strength of materials by increasing the size of crystal particles. A large number of lattice defects (grain boundary, grain position) in the material contain water element dispersion velocity, crack tip, hydrostatic force concentration part, water element accumulation, etc. The method of production is to produce a material that is higher than the material that is higher than the material that is produced. It is possible that different materials have different water resistance properties. This year, the analysis of the relationship between the amount of water and the characteristics of the ideal particle boundary was carried out. Grain boundary contains α-Fe, grain boundary characteristics (grain boundary) and water element content. The grain boundary is low, the grain boundary is low, the gap is low, the water element is low, the amount is low. In the opposite direction, the grain boundary is very high, the grain boundary is very high, and the gap is very high. In addition to the large size, the fine particle material has a high growth rate and a high water absorption capacity. The amount of water in the grain is reduced, and the affinity of water is reduced. Under water environment, the temperature is high, the pressure is low, the number of water atoms is low, the temperature is low, the pressure is high, the number of water atoms is high, the pressure is high, and the temperature is affected.