Study on hydrogen embrittlement of Ni alloy

镍合金氢脆研究

基本信息

批准号：
21K04702
负责人：
津崎兼彰
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04702/
关键词：
構造材料水素脆化粒界破壊ミクロ組織制御 Ni合金

项目摘要

【研究計画の概要】油井管用Ni-20%Cr合金の水素脆化を対象として、代表者による直近の事前検討成果から生まれた独自の学術的な「問い」：(1)粒界破壊き裂は連続的に成長するのではなく、不連続成長するのではないか？；(2)粒界への転位パイルアップを抑制できれば、そして粒界破壊を抑制できれば、水素脆化を防げるのではないか？の二つに応えるための3年間の実験研究を遂行する。問い(1)は、シリアルセクショニング法と最新のラボ用X線CT法によって粒界破壊の三次元像を取得することで実証する。問い(2)には、代表者の得意手法である温間圧延プロセスによって結晶粒内へ転位セル組織を均一導入すると共に粒界形状を制御することで達成する。【研究実績の概要】問い(1)に関して：前年度に引き続き、ラボ用X線CT法を用いた粒界破壊の三次元像観察およびき裂近傍のミクロ組織のSEM-EBSD法による観察を行い、本合金の水素脆化粒界破壊が不連続に起こることを示す結果を得た。問い(2)に関して：前年度に作成した温間圧延材（厚さ9mm）のミクロ組織を観察し、期待したような粒界形状と粒内下部転位組織が導入されていることを確認した。さらに温間圧延前の容体化処理材（厚さ20mm）および温間圧延材から、引張試験用の円柱状平滑試験片を作成した。作成した引張試験片の半数については、高温高圧100MPa水素ガス中に長時間暴露し、試験片中に均一に水素を導入した。また、水素ガスを導入しない未チャージ材について引張試験を行い、応力－ひずみ曲線を取得した。

[研究计划的概述] CR合金的NI-20％CR合金氢碎片是由代表最新的先前检查结果创建的独特的学术“问题”：（1）颗粒状的破坏性撕裂。不料？（2）如果可以通过堆积抑制颗粒状的氢，是否可以防止氢易碎，并且如果可以抑制谷物场的破坏？进行三年实验研究以对两者做出反应。通过序列化方法和最新的X -ray CT方法获得了三维图像，可以证明（1）问题（1）。问题（2）是通过将收敛的细胞组织引入晶体晶粒中并通过控制晶粒的晶粒来控制晶粒的晶粒来实现的。 [研究结果摘要]关于问题（1）：从上一年开始，使用实验室的X射线CT方法对谷物破坏的3D图像观察以及Micro组织的SEM-EBSD方法附近的SEM-EBSD方法裂缝。关于问题（2）：观察上一个财政年度产生的微组织（9毫米厚），确认引入了预期的颗粒状和谷物的下部。此外，通过容量处理材料（厚度为20毫米）和温度滚动之前的加热材料创建了用于拉伸测试的支柱打测试件。对于一半的抗拉力测试，长时间暴露于高温高压100 MPa氢气，并且在测试中均匀地引入了氢气。此外，对未引入氢气的不可育材料进行了拉伸试验，并获得了应力 - 应变曲线。