金属疲労特性に及ぼす水素ガス圧依存性

氢气压力对金属疲劳性能的依赖性

基本信息

批准号：
09J02593
负责人：
李東善
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

「金属疲労特性に及ぼす水素ガス圧依存性」に関する研究を行った.水素エネルギー利用技術の安全性確保のために実際の製品の疲労強度に与える水素の影響を明らかにする必要があり,これに関する多い研究が行っている,しかし,水素圧力によって変わる疲労特性や疲労限度近傍に及ぼす水素の影響はまだ明らかになっていない.さらに、実際現場でいようされている実構造物には300ミクロン以下の微小き裂が入っている為、微小き裂に対して研究を行う必要がある.またこの構造物を設計するためには疲労限近傍での疲労特性が重要である.そこで,水素利用機器の安全性確保には微小き裂と長き裂に対して、疲労限近傍での疲労き裂進展特性を明らかにする必要がある.今年度は、疲労限度近傍で、低い圧力での微小き裂の進展特性と高い圧力(10MPa)での長き裂の進展特性に及ぼす水素の影響について研究を行った,また水素環境が与える疲労き裂進展への影響及びそのメカニズムを検討した.その結果,炭素鋼とCr-Mo鋼を用いた低圧及び高圧水素ガス環境で、疲労限度近傍での疲労き裂は止まり難いことが分った.その理由の一つとしては水素がひずみ時効に影響を与える為だということが分った.本研究の成果の一部は「America Society Mechanical Engineersのvessel and piping Division」,「International Hydrogen Energy Development Forum2010」またKyushu University-KAIST Joint Seminar 2010の講演会で発表した.また、3つの論文が国際雑誌に投稿される予定である.

我们已经对“氢气压力对金属疲劳特性的依赖性”进行了研究。为了确保氢能利用技术的安全性，有必要阐明氢对实际产品疲劳强度的影响，许多研究已经进行了。但是，尚未揭示因氢压以及氢对疲劳极限附近的影响而变化的疲劳特性。此外，由于实际上在现场的实际结构含有小于300微米的小裂纹，因此有必要对微裂纹进行研究。此外，为了设计这种结构，疲劳极限附近的疲劳特性很重要。因此，确保基于氢的设备的安全性。为了进行维护，有必要阐明小裂缝和长裂纹的疲劳限制附近的疲劳裂纹生长特性。今年，我们研究了氢对高压下小裂纹的生长特征和高压裂纹生长特征（10MPA）的影响，并研究了氢对氢环境疲劳裂纹生长和机制的影响。结果，我们发现使用碳钢和CR-MO钢，在低压和高压氢气环境中，疲劳极限附近的疲劳裂纹很难停止。原因之一是氢会影响应变衰老。这项研究的一些结果是2010年国际氢能源开发论坛的“美国”机械工程师的船只和管道部，也在Kyushu University-Kaist-Kaist联合研讨会2010年的演讲中发表。还将提交三篇论文。