5/22 水素脆化のメカニズムと評価・解析法、 耐水素脆化特性に優れた材料の開発

東北大学　金属材料研究所　教授　博士(理学)　 秋山 英二　氏

専門：腐食科学，電気化学，材料科学

　金属材料中に取り込まれた水素が材料の機械的強度を低下させる「水素脆化」の現象は１世紀半程の昔から知られていた。金属材料の水素脆化感受性はその強度が上がるにつれて高くなることから、ボルトやワイヤなどのインフラ用の材料や自動車用鋼板などの高強度化が進められ、また、カーボンニュートラルを目指した水素エネルギー利用の要請の高まる中で、材料使用の安心・安全の観点から水素脆化は非常に大きな課題となっている。水素脆化の克服のためには、水素侵入－水素の拡散・集積－破壊に至るプロセスを理解し、材料の水素脆化特性を適切に評価する方法を開発することが必要不可欠である。またそれをフィードバックし、耐水素脆化特性に優れた材料の開発が望まれる。

　このセミナーでは、ボルトや自動車用鋼板など使用環境中での腐食により取り込まれる水素の影響を考慮した評価法や、水素の挙動を理解するための新規な水素可視化法などの技術、また材料開発に関して解説する。　

１．はじめに
　1.1 水素脆化とは
　1.2 水素脆化の定義
 
２．水素が関与するさまざまな金属材料の損傷
　2.1 水素が関与する損傷
　2.2 水素脆化研究の歴史
 
３．水素脆化プロセス
　3.1 水素侵入
　3.2 提唱されている水素脆化機構
 
４．水素脆化特性評価法
　4.1 暴露試験
　4.2 水素チャージ法
　4.3 水素脆化特性評価法の変遷
　4.4 応力と水素量をパラメータとする水素脆化特性評価法
　4.5 様々な水素脆化特性評価法
 
５．解析手法
　5.1 水素量の定量
　5.2 電気化学的水素透過法
　5.3 観察手法
　5.4 水素可視化法
 
６．耐水素脆化のために
　6.1 水素侵入の抑制
　6.2 応力の制御
　6.3 組織制御
 
７．おわりに

　□質疑応答□

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