伸線強加工高強度鋼の疲労強度特性に及ぼす非拡散性水素と低温焼鈍しの影響

摘要

近年，水素分析技術の向上により，材料中に吸蔵された水素は拡散性水素と非拡散性水素の2 種類に分類され，静的荷重下においては拡散性水素が水素ぜい化の主要因子であることが示されている．したがって，水素ぜい化環境下における構造物の信頼性評価には限界拡散性水素量が指標として用いられている．また，水素拡散の防止·遅延を目的として，組織制御により非拡散性水素のトラップサイトを材料内に分散させた耐水素ぜい化特性に優れる材料の研究開発が進められている．しかし，著者らの研究(1)により，伸線強加工高強度鋼において，非拡散性水素のみを吸蔵した状態であっても，水素を吸蔵していない受入れ材に比べて疲労強度が低下し，その破面はぜい性的な様相を呈することが明らかになった．水素ぜい化が材料の変形特性に影響を与える現象であることから，材料の微細組織構造が重要な因子であると予測される．本研究では，低温焼鈍しにより強度レベルの変化を抑え，微視組織構造を変化させた伸線強加工高強度鋼を用いて疲労試験を実施し，非拡散性水素吸蔵による疲労強度低下と低温焼鈍しの関連について検討した．