Mechanism of Hydrogen Embrittlement of Aluminum alloys Using Wet Process

湿法铝合金氢脆机理

• 批准号: 22K03816
• 负责人: 日野 実
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03816/
• 关键词: アルミニウム合金; 水素脆性; 表面処理; 疲労試験; 水素分析; ウエットプロセス; 水素誘起空孔

政府が掲げる2050年までのカーボンニュートラルに向け、水素を2次エネルギーとして活用する動きが活発化しており、今後、水素の貯蔵・運搬・利用の各工程において、構造金属材料と水素との接触するケースが増加すると予想される。そのため、水素環境で優れた機械的特性を発揮する金属材料の開発が重要な課題となっている。軽量金属材料であるアルミニウム合金は、鉄鋼材料と比較し、環境由来の水素脆性に対して高い耐性をもつ構造金属材料として位置づけられている。しかし、これまで特定のめっきによってアルミニウム合金中に吸蔵された内在水素が疲労強度を大幅に低下させることを明らかにした。そこで、本研究では、アルミニウム合金の機械的特性に及ぼすめっきによる内在水素の影響を明らかにするとともに、水素脆性のメカニズムを解明する。さらに水素脆性の生じない表面処理を開発し、水素社会構築を実現し、カーボンニュートラルの達成を目指す。2022年度の研究では、各種展伸材用アルミニウム合金に対して無電解ニッケル－リンめっきおよび電気亜鉛めっきを行い、疲労強度に及ぼす各種めっきの影響を調査した。また、めっきによる内在水素について、昇温脱離水素分析装置を用い、めっき前後の放出水素を測定し、水素脆性へ関与する水素の存在状態を明らかにすることによって疲労強度の低下メカニズムの解明を行った。その結果、各種アルミニウム合金に対して無電解ニッケル－リンめっきおよび電気亜鉛めっきを施すことによってアルミニウム合金中に水素が吸蔵されることがわかった。アルミニウム合金の疲労強度に及ぼす各種めっきの影響は、アルミニウム合金の種類およびめっき種類によって大きく異なることが明らかになった。疲労強度の低下にはアルミニウム合金中の水素の存在状態が大きく関わっていることが判明した。

The government has announced that by the year 2050, the government will continue to develop and utilize water for the second time. In the future, it will increase the contact between water storage, transportation and utilization and structural metal materials. The development of metallic materials is an important issue in the development of mechanical properties in the environment of water and nitrogen. The amount of metal materials, alloy materials, iron and steel materials, comparison, environmental origin, water brittleness, high resistance, structural metal materials, location, etc. In addition, the absorption of water in the alloy is greatly reduced. The mechanical properties of the alloy and the influence of the inherent water element on the mechanical properties of the alloy were investigated. In addition, the development of surface treatment for water brittleness, the realization of water social structure, and the realization of water brittleness are indicated. In the 2022 study, the effects of various tensile materials on the performance, fatigue strength, and corrosion resistance of non-electrolytic alloys were investigated. The analysis device for the determination of water element released before and after use, the determination of water element fragility and the existence of water element in the water element analysis device for the determination of water element in the water element analysis device. As a result, all kinds of alloys are free of electrolyte, and the water in the alloys is absorbed by the electrolyte. The strength of the alloy and the influence of various kinds of alloy are different. The existence state of water element in the alloy is greatly related to the decrease of fatigue strength.

项目成果

A6061-T6アルミニウム合金の機械特性に及ぼす各種表面処理の影響

各种表面处理对A6061-T6铝合金力学性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryohei Shinno;Makoto Hino;Ryoichi Kuwano;Koji Monden;Masaaki Sato;Yukinori Oda;Naoki Fukumuro;Shinji Yae;Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani;河野耀雅，原 幸一郎，田實雄太，川上滉太，桑野亮一，日野 実，堀川敬太郎，金谷輝人
• 通讯作者: 河野耀雅，原 幸一郎，田實雄太，川上滉太，桑野亮一，日野 実，堀川敬太郎，金谷輝人

Fatigue Property of Electroless Ni–P Plated A7075-T6511 Alloy Affected by Plated Film Composition

镀膜成分对化学镀 Ni-P A7075-T6511 合金疲劳性能的影响

• DOI: 10.2320/matertrans.mt-l2022013
• 发表时间: 2022
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Ryohei Shinno;Makoto Hino;Ryoichi Kuwano;Koji Monden;Masaaki Sato;Yukinori Oda;Naoki Fukumuro;Shinji Yae;Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani
• 通讯作者: Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani

アルミニウム合金の水素脆性に及ぼすめっきの影響

电镀对铝合金氢脆的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryohei Shinno;Makoto Hino;Ryoichi Kuwano;Koji Monden;Masaaki Sato;Yukinori Oda;Naoki Fukumuro;Shinji Yae;Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani;河野耀雅，原 幸一郎，田實雄太，川上滉太，桑野亮一，日野 実，堀川敬太郎，金谷輝人;伊藤翔生,川上滉太,日野実,堀川敬太郎,金谷輝人
• 通讯作者: 伊藤翔生,川上滉太,日野実,堀川敬太郎,金谷輝人

Effect of Electroless Ni–P Plating on Rotary Bending Fatigue Strength of A2017-T4 Aluminum Alloy

化学镀Ni-P对A2017-T4铝合金旋转弯曲疲劳强度的影响

• DOI: 10.2320/matertrans.mt-l2022002
• 发表时间: 2022
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Ryohei Shinno;Makoto Hino;Ryoichi Kuwano;Koji Monden;Masaaki Sato;Yukinori Oda;Naoki Fukumuro;Shinji Yae;Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani
• 通讯作者: Keitaro Horikawa and Teruto Kanadani