ひずみ誘起空孔を含む純鉄の水素熱脱離スペクトルの数値的考察

Numerical study on the hydrogen thermal desorption of an iron specimen including strain-induced vacancies

海老原 健一   ; 杉山 優理*; 高井 健一*; 松本 龍介*; 鈴土 知明   

Ebihara, Kenichi; Sugiyama, Yuri*; Takai, Kenichi*; Matsumoto, Ryosuke*; Suzudo, Tomoaki

水素脆化は、鉄鋼材料における遅れ破壊や溶接熱影響部での割れの原因として考えられており、その機構解明及びそれに基づく予測・予防が望まれている。水素脆化機構として提案されているいくつかのモデルにおいて、水素助長ひずみ誘起空孔モデルでは、水素によって過剰に発生した空孔そのものが脆化を引き起こすと考えている。実験においてモデルを支持する結果が得られているが、空孔量や空孔の凝集で生成される空孔クラスターのサイズや量などの脆化への影響に関する定量的考察はあまり見られない。このことから、本研究では、ひずみにより誘起される空孔や空孔クラスターの挙動についての定量的考察を目指し、水素助長ひずみ誘起空孔を含む純鉄の水素熱脱離スペクトルの数値シミュレーションによる再現を試みた。結果として、シミュレーション結果には実験スペクトルとの違いが現われ、それらは空孔クラスターの拡散速度に起因することが示唆された。本結果については、照射により空孔が過剰となる原子力材料の脆化の研究への応用が考えられる。

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