金属材料の水素脆化

Hydrogen embrittlement of metals

山口 正剛   ; 海老原 健一   ; 板倉 充洋  

Yamaguchi, Masatake; Ebihara, Kenichi; Itakura, Mitsuhiro

水素(H)脆化はほとんどの金属材料で問題になる現象であるが、大きく分けて2つの種類がある。一つ目は水素化物を形成することにより脆化が生じる場合であり、金属としてはニオブ(Nb), バナジウム(V), チタン(Ti), ジルコニウム(Zr)などがある。多くの場合水素化物自体が脆いことから、その脆化は理解しやすい。一方、鉄(Fe)やニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)は脆い水素化物を作ることなく脆化が生じる。特にフェライト系鉄鋼材料においては水素の溶解度が非常に低く、1気圧の水素ガスと平衡する固溶水素濃度は、10原子分率程度しかないにもかかわらず、高強度鋼ほど激しい粒界脆化が生じる。本講演では、これまで提案されてきた水素脆性メカニズムを概説するとともに、われわれの提案するモバイル水素効果による脆化メカニズムについて検討を加えた結果を紹介する。

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