純鉄及び共析鋼の昇温脱離分析による水素放出プロファイルのモデリング

Modeling of hydrogen thermal desorption profile of pure iron and eutectoid steel

海老原 健一   ; 鈴土 知明   ; 蕪木 英雄; 高井 健一*; 竹林 重人*

Ebihara, Kenichi; Suzudo, Tomoaki; Kaburaki, Hideo; Takai, Kenichi*; Takebayashi, Shigeto*

昇温脱離分析(TDA)によって得られた純鉄と共析鋼の水素放出プロファイルをシミュレーションする数値モデルを開発した。なお、このモデルでは拡散項を除いたMcNabbとFosterの方程式とOrianiの局所平衡仮説を用いている。また、数値モデルでは、純鉄と共析鋼に対する実験結果から推定した水素の捕獲サイト濃度を用い、水素放出プロファイルをうまく再現することがわかった。また捕獲サイト濃度と水素拡散の効果についてモデルを検証した。

We have developed a numerical model to simulate the hydrogen desorption profiles for pure iron and eutectoid steel, which is obtained in thermal desorption analysis (TDA). Our model incorporates the equation of McNabb and Foster without the hydrogen diffusion term combined with the Oriani's local equilibrium theory. It is found that the present numerical model successfully simulates the hydrogen desorption profile using the concentration of hydrogen trapping sites which is inferred from experiments both for pure iron and for eutectoid steel. We further verify the model by discussing the trapping site concentration and the effect of hydrogen diffusion. (Although this paper is similar to [ISIJ International 47(2007)1131], the process of numerical calculation is described in more detail.)