TDA曲線のガウス分布によるピーク分離手法の汎用性と 水素存在状態の定量的解析

 鉄鋼材料が腐食環境や水素ガス環境に曝されると,水素が侵入し破壊への抵抗性が損なわれる。これは,水素脆性あるいは水素脆化として知られ,応力とともに水素が主要な支配因子である。水素添加には酸溶液に浸漬することが多い1) 。PC鋼棒の水素脆化試験には,NH4SCN水溶液への浸漬が用いられる2) 。中性や酸性,そしてアルカリ性の水溶液中で陰極電解により水素を添加する方法も提案されている3) 。吸蔵水素すなわち鋼材に侵入した水素量は,昇温脱離分析(Thermal Desorption Analysis, TDA)により測定されることが多い。材料への応力の負荷には,定荷重試験や 低ひずみ速度引張試験が用いられることが多く,破断応力と水素量の関係で感受性が調査される。ある応力下で破断が生じない最大の水素量を定荷重試験により決定しておき,環境からの水素侵入を乾湿繰り返し試験により求め, 両者の比較から自然環境での破断の有無を評価4)するなどが提案されている。

 鋼中での水素は格子中に均一に存在するのでなく,各種の格子欠陥などに一時捕捉(トラップ)され不均一に分布している。このような水素の存在状態,すなわちトラップサイトの種類とトラップされた水素量(トラップ水素量) は,水素脆性と密接につながっていると考えられる。吸蔵水素の全量を定量するだけでなく,その水素の存在状態についての情報が望ましい。

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Author: castage

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