水素脆化(HE)とは、金属、特に高強度鋼が水素にさらされると脆くなり、破壊する現象である。原子状水素が金属格子に拡散し、その強度を低下させる。 延性 そして耐荷重能力。主な提案されているメカニズムとしては、原子結合を弱める水素強化剥離(HEDE)と、転位の移動と局所的な破壊を促進する水素強化局所塑性(HELP)が挙げられる。

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水素脆化(HE)とは、金属、特に高強度鋼が水素にさらされると脆くなり、破壊する現象である。原子状水素が金属格子に拡散し、その強度を低下させる。 延性 そして耐荷重能力。主な提案されているメカニズムとしては、原子結合を弱める水素強化剥離(HEDE)と、転位の移動と局所的な破壊を促進する水素強化局所塑性(HELP)が挙げられる。
水素脆化の技術的な背景としては、引張応力下で水素原子が脆化しやすい材料に侵入することが挙げられます。水素の発生源は多岐にわたり、電気めっき、溶接、酸洗などの製造工程に加え、腐食や高圧水素ガスが発生するような運転環境も含まれます。金属内部に侵入した水素原子は非常に小さいため、結晶格子内を急速に拡散します。そして、亀裂先端、粒界、介在物などの応力集中箇所に蓄積する傾向があります。
HEDEモデルは、水素の蓄積によって金属原子を分離するために必要な凝集エネルギーが低下し、結晶面または粒界に沿った脆性破壊が促進されると示唆している。一方、HELPモデルは、水素が転位の移動度を高め、局所的な激しい塑性変形と、合体して亀裂となる微小空隙の形成につながると提唱している。現在では、材料、温度、水素濃度によっては、両方のメカニズムが同時に作用することもあると広く考えられている。この理解は画期的なものであり、破壊を純粋に機械的なプロセスから、原子レベルでの化学的相互作用に大きく影響されるプロセスへと捉える見方を転換させ、高強度材料の設計と保護方法を根本的に変えるものとなった。
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水素脆化
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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