マルテンサイト組織の水素脆化破壊限界

Critical fracture strength of the martensite structures for the hydrogen embrittlement

蕪木 英雄; 津崎 兼彰*

Kaburaki, Hideo; Tsuzaki, Kaneaki*

水素をチャージしたマルテンサイト鋼の引っ張り試験を行い、最大限界応力を導いた。その結果、水素量が大きい領域で粒界脆化が発生することが観察された。試験試料のき裂周辺の応力,水素分布を予測するため連続体モデルに基づく解析を行った。この水素粒界脆化の原因を探るため、第一原理計算により水素偏析による単純な粒界結合力の変化を求めた。その結果、計算結果は実験による相対的な強度変化をよく説明することがわかった。

A tensile test has been performed for the martensite steel sepecimen charged with hydrogen. The results show that intergranular fracture was observed in the region when the hydrogen concentration is high. Stress and hydrogen distribution near the notch of the specimen are predicted by the finite element method using the continuum model. In order to find the cause of this fracture, a change in the cohesive strength of a simple grain boundary due to hydrogen segregation is estimated by the first principles calculation. As a result, a relative reduction of the critical applied stress for the hydrogen embrittlement test is explained well by the results of the first priciples calculation.