腐食・防食
耐食性評価と腐食損傷調査・解析
水素脆化
最近、脱炭素社会の達成に向けた動きの中で、排出ガスが水だけという水素ガスを燃料としたエネルギー変換システム（燃料電池など）が注目されています。そのため水素の貯蔵容器や配管などの材料の開発が進められています。
しかしながら、鉄鋼・ステンレス鋼・チタンなどの多くの金属材料において、水素が進入することによる材料強度の低下、いわゆる「水素脆性」が知られています。
弊社では高圧水素中で歪み速度が極端に遅い引張試験機（SSRT:Slow Strain Rate Tester)を導入し、材料の水素脆化特性を評価しています。また高温高圧オートクレーブも所有し、試験片の水素吸収特性を評価したり、４点曲げ試験やWOL（Wedge Opening
Load)試験片への水素ガス暴露試験が可能です。
更に材料中に吸収した水素量の分析も可能です（拡散性水素分析）。
【高圧水素ガス中でのSSRT試験】
■装置構成図
■装置外観写真
■装置仕様
- 圧力 ：常用75MPaまで
- 温度 ：-40～300℃
- 引張速度 ：0.0001～0.1mm/min
- 定格負荷 ：9.8kN(1000kgf)
■評価例
SUS304の75MPa水素中での引張試験結果を下図に示しますように、伸びと強度の大幅な低下が観察されます。
水素中で破断した試験片の破面観察では下写真に見られるような擬へき開破面が観察されます。
【高圧水素ガスでの水素吸収特性評価】
■装置構成図
■装置外観写真
高圧水素オートクレープ
■装置仕様
- 圧力 ：常用85MPaまで
- 温度 ：室温～300℃
- 容器寸法 ：130mmφ×377mmH
■評価例
拡散性水素分析装置により試験片を分析した結果、水素暴露により大幅に拡散性水素の増加が見られます。
ご質問、ご相談などございましたら、お気軽にお問い合わせ下さい。
研究支援事業部・材料評価部
材料機能評価室
安樂、東
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