( S257) TDA シミュレーションによる転位と水素の結合エネルギーの推定

摘要

水素脆化のメカニズム解明のため, 格子欠陥と水素の結合エネルギーを明らかにすることは重要である. 結合エネルギーは, 第一原理計算などにより解析解を得る方法, 昇温脱離法（TDA）などで得られる水素放出曲線の実験値をもとに拡散方程式を用いた逆問題手法によって得る方法などがある. Ebihara ら1)は, 焼き入れ焼戻し後に予ひずみを与えたSCM435 の水素放出曲線から, 27kJ/mol および42.5kJ/mol のトラップサイトが鋼中に存在し, それぞれらせh転位芯と刃状転位芯の結合エネルギーの解析解に近いことを報告している. しかし,予ひずみを与えた純鉄やIF 鋼での実験で, 42.5kJ/mol に対応する200°C以上での水素放出の確認例は無い.これは, SCM435 では合金成分や析出物, 原子空孔などの影響が含まれる可能性があるものの詳細は明らかではない. そこで今回, 外乱をできるだけ除去するため, IF 鋼の水素放出曲線をもとに, 海老原らの方法を踏襲したシミュレーションにより, 水素と転位の結合エネルギーの評価を行った.