Coupled simulation of grain boundary decohesion and hydrogen segregation

粒界面割れと水素偏析の連成シミュレーション

板倉 充洋  ; 蕪木 英雄; 山口 正剛   ; 門吉 朋子

Itakura, Mitsuhiro; Kaburaki, Hideo; Yamaguchi, Masatake; Kadoyoshi, Tomoko

水素脆化による粒界割れの機構解明のために、水素の拡散及び粒界面への偏析と、それによる粒界面の引力低下を考慮した亀裂進展モデルを構築した。量子計算で求めたパラメータを使ってシミュレーションを行った結果、水素の偏析によって限界応力が約2/3に低下し、さらに遅れ破壊では応力が1/3にまで低下するという実験結果をよく再現することができた。

To identify the mechanism of grain boundary crack propagation induced by hydrogen embrittlement, we have constructed a simulation model which couples hydrogen segregation and crack propagation. Using parameters obtained from quantum mechanical calculation, we obtained results which is consistent with experiments; The critical stress reduces to two third by hydrogen segregation, and it further reduces to one third for delayed fracture.