Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2016.10.017

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

フレッチング疲労に及ぼす水素の影響はかなり古くから調べられている様子であるが，研究の数は少なく，また燃料電池技術を核とした水素エネルギー利用に即した研究が必要である．ここでは，著者らの研究を中心に，オーステナイト系ステンレス鋼の低圧の水素ガス中フレッチング疲労，水素チャージ材の大気中フレッチング疲労などについて強度特性と機構を解説する．

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The effects of hydrogen on the high-cycle fatigue properties of a work-hardened oxygen-free copper (OFC) was investigated. The fatigue strength in 10MPa hydrogen was increased compared to that in air. The cause of the increased fatigue strength in the hydrogen was the delay of crack initiation and the decrease of crack growth rate due to the absence of oxygen and water vapor. In this sense, hydrogen embrittlement didn’t occur in this material. However, hydrogen significantly enhanced the development of slip bands. The morphology of slip bands during the fatigue test in hydrogen was definitely different from that observed in air. Based on the detailed observation of the slip bands, it is presumed that the possible cause of the enhanced slip deformation during the fatigue in hydrogen is enhanced localized plastic deformation (HELP).

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The elastic-plastic fracture toughness, JIc, of SM490B carbon steel plate was investigated in air and 0.7 MPa
hydrogen gas. JIc tests were conducted in accordance with the JSME standard, JSME S001 (1981). JIc was much smaller
in hydrogen at a displacement velocity of V = 2 × 10–3 mm/s (JIc = 10.0 kJ/m2) than in air at V = 2 × 10–3 mm/s (JIc =
248.6 kJ/m2). JIc in air does not satisfy the validity requirement. In hydrogen, surprisingly, a further decrease in V did not
decrease JIc, but increased it. JIc in hydrogen at V = 2 × 10–5 mm/s was 60.9 kJ/m2. The large and small values of JIc in air
and hydrogen corresponded to the fracture morphology. In air at V = 2 × 10–3 mm/s, a critical stretched zone, SZWc, was
formed at the tip of the fatigue pre-crack, followed by dimples. In hydrogen at V = 2 × 10–3 mm/s, quasi-cleavage instead
of SZWc and dimples were formed at the pre-crack tip. In hydrogen at V = 2 × 10–5 mm/s, SZWc was formed at the precrack
tip, followed by dimples again. This elastic-plastic fracture toughness behavior was analyzed assuming HESFCG
(hydrogen-enhanced successive fatigue crack growth), which is proposed by the authors to explain the acceleration of
fatigue crack growth rate in the presence of hydrogen. The elastic plastic fracture toughness test shown in 0.7 MPa
hydrogen gas at V = 2 × 10–3 mm/s is the same as that shown in a fatigue crack growth test in 0.7 MPa hydrogen gas at a
number of cycles of n = 1 and stress ratio of R = 0; and thus JIc in 0.7 MPa hydrogen gas at V = 2 × 10–3 mm/s is not the
real elastic-plastic fracture toughness. We conclude that the real elastic-plastic fracture toughness in 0.7 MPa hydrogen
gas can be determined by fracture toughness testing in 0.7 MPa hydrogen gas at V = 2 × 10–5 mm/s.

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The authors have reported a significant reduction in fretting fatigue strength of austenitic stainless steels due to
hydrogen. One of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen is adhesion between contacting
surfaces and following formation of small cracks which emanate from the adhered spots. The objective of this study is
to understand the effect of hydrogen on the initiation of the small cracks under fretting fatigue conditions. Since the
adhesion between contacting surfaces during fretting in hydrogen is very localized, a small contact length was used in
this test in order to facilitate understanding by avoiding such localization. The fretting fatigue test of an austenitic
stainless steel SUS304 was performed in air and 0.13MPa hydrogen. In the fretting fatigue test, hydrogen participates in
the initiation of the fretting fatigue crack. It can be presumed that high strain at the contact edge activates hydrogen
assisted fracture in terms of dislocation mobility. Adhesion mimic test, in which a small contact area was welded, was
also performed. As the result, the crack initiation limit evaluated by the maximum range of shear stress was
significantly lower in hydrogen than in air. Hydrogen assists small crack initiation under fretting fatigue conditions.
This is one of the possible causes of the significant reduction of fretting fatigue strength in hydrogen.

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

SUS304，SUS316L鋼の切欠き材に水素チャージを施し，0.6MPa水素ガス環境中でN=200回の繰返し過大応力負荷後に高サイクル疲労試験を実施し，過大応力負荷と水素が高サイクル疲労強度低下に及ぼす影響を検討した．高サイクル疲労強度は過大応力負荷によって低下した．その原因は過大応力により発生した微小き裂である．SUS304では水素の影響により疲労強度低下が助長されたが，SUS316Lでは水素の影響は見られなかった．切欠き底の微小き裂進展挙動を評価し，さらにKthとき裂長さの関係を用いて，任意の負荷条件，切欠き先端半径に対して影響を予測する方法を提案した．

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/jmmp.5.753

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/jmmp.4.816

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Fretting Fatigue Strength of SCM435H Steel and SUH660 Heat Resistant Steel in Hydrogen Gas Environment

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environment

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Effect of Stress Relief Groove on Fretting Fatigue Strength and Index for the Selection of Optimal Groove Shape

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Others   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle,
Masanobu KUBOTA, Sotaro NIHO, Chu SAKAE and Yoshiyuki KONDO,
JSME International Journal,
Vol. 46, No. 3, pp.297-302, July 2003

DOI： 10.1299/jsmea.46.297

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The Analysis of Fretting Fatigue Failure in Backup Roll and its Prevention,
Masanobu KUBOTA, Hidenori ODANAKA, Chu SAKAE, Yoshihiro OHKOMORI, and Yoshiyuki KONDO,
ASTM STP 1425,
pp. 434-445, March 2003

DOI： 10.1520/STP10775S

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Masanobu Kubota, Sotaro Niho, Chu Sakae and Yoshiyuki Kondo,
Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle,
Proc. of JSME/ASME International Conference on Materials and Processing 2002,
Vol. 2, pp.220-225, October, 2002 (Hawaii, USA)

DOI： 10.1299/jsmea.46.297

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Masanobu KUBOTA, Kentaro TSUTSUI, Taizo MAKINO, Kenji HIRAKAWA,
The Effect of the Contact Conditions and Surface Treatments on the Fretting Fatigue Strength of Medium Carbon Steel,
ASTM STP 1367, American Society for Testing and Materials,
pp. 477-490, Jan. 2000.

DOI： 10.1520/STP14749S

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Crack Propagation Properties on HIP-Treated Cast Aluminum Alloys,
M. Kubota, T. Ochi, A. Ishii and R. Shibata
Material Science and Research International,
Vol. 4, No. 3, pp.193-199, 1998.

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

Language：Japanese   Publisher：The Society of Materials Science, Japan  

<p>We developed a small punch (SP) test system enables SP testing in a hydrogen atmosphere at elevated temperatures in order to utilize the SP testing for the remaining-life assessment of mechanical components used in advanced high-temperature hydrogen technologies, such as SOFC and SOEC. Type 304 stainless steel was subjected to the SP and SP creep tests with a small disk-type specimen. A small disk specimen with a diameter of 8 mm and thickness of 0.5 mm was tested in hydrogen and argon gases. The absolute gas pressure and temperature at which the SP test was carried out were 0.12 MPa and 600℃, respectively. The experimental results showed that the 0.2% proof stress and tensile strength in hydrogen and argon gases, which were predicted based on the SP test results, were consistent with those obtained from the tensile tests. The SP creep rupture time tended to be shorter in hydrogen gas than argon gas, and the equivalent fracture strain (rupture ductility) was slightly higher in hydrogen gas. The results obtained in the SP creep test were also qualitatively in agreement with those in the standard uniaxial creep test.</p>

DOI： 10.2472/jsms.73.512

Scopus

CiNii Research

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

We developed a small punch (SP) test system enables SP testing in a hydrogen atmosphere at elevated temperatures
in order to utilize the SP testing for the remaining life assessment of mechanical components used in advanced high
temperature hydrogen techno logies, such as SOFC and SOEC. Type 304 stainless steel was subjected to the SP and SP
creep test s with a small disk type specimen. A small disk specimen with a diameter of 8 mm and thickness of 0.5 mm
was tested in hydrogen and argon gases. The absolute g as pressure and temperature at which the SP test wa s carried out
were 0.12 MPa and 600℃, respectively . The experimental results showed that the 0.2% proof stress and tensile strength
in hydrogen and argon gases, which were predicted based on the SP test results, were consi s tent with those obtained from
the tensile tests. T he SP creep rupture time tended to be shorter in hydrogen gas than argon gas , and the equivalent
fracture strain (rupture ductility) was slightly higher in hydrogen gas . The results obtained in the SP creep test were also
qualitatively in agreement with those in the standard uniaxial creep test.

Publisher：International Journal of Hydrogen Energy  

This paper provides a comprehensive review of the authors’ recent achievements in mitigating hydrogen embrittlement (HE) in iron (Fe) and steels using carbon monoxide (CO) in gaseous H2. CO contained in H2 gas preferentially adsorbs on the Fe surface, and effectively suppresses hydrogen dissolution into the material, resulting in mitigating HE. Fracture toughness test results under various conditions demonstrated the effectiveness of CO in mitigating HE, with its impact influenced by factors such as loading rate, gas pressure, strength, and chemical composition. The CO mitigation effect diminishes with the lower loading rate, higher gas pressure, higher strength, and increased chromium content. The mechanisms underlying the effects of these factors on the susceptibility to HE are theoretically elucidated based on the surface reactions of the H2 and CO molecules with the Fe surface through density functional theory and molecular dynamics simulations.

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2024.04.071

Scopus

Publisher：International Journal of Hydrogen Energy  

Fracture by hydrogen accelerated fatigue crack growth is a severe type of environmental failure. Although fatigue crack growth has been the subject of intense investigation over several decades, a complete mechanistic and predictive model is still lacking. Such a crack growth model is even more rare in the case of hydrogen in view of the lack also of constitutive models for material deformation under cycling loading that account for the hydrogen effect. In this study, we present a model for fatigue crack propagation induced by alternating crack tip plastic blunting and re-sharpening, which in the presence of hydrogen can be accelerated by hydrogen enhanced dislocation motion and generation. The Chaboche constitutive model, which is a nonlinear kinematic hardening model capable of capturing many features of material behavior under cyclic loading, is used for the calculation of the stress and strain fields at the propagating crack tip. The Chaboche model is calibrated using a sequence of experimental data from uniaxial strain-controlled cyclic loading tests and uniaxial stress-controlled ratcheting tests with a low carbon steel, JIS SM490YB, in the absence and presence of hydrogen. The numerical simulation results indicate that the proposed crack propagation model can predict Paris law behavior and can successfully demonstrate acceleration of fatigue crack growth in the presence of hydrogen. Significantly, the profiles of the steady-state opening stress and strain ahead of the fatigue crack tip in a compact tension (C(T)) specimen were found to have sections over which they vary as ln(1/r) with distance r from the crack tip, consistent with the crack-tip strain field for a non-stationary crack.

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2024.05.351

Scopus

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： https://doi.org/10.1007/s10704-023-00739-2

Publisher：International Journal of Fracture  

High temperature hydrogen attack (HTHA) is degradation of steels exposed to hydrogen gas at high temperatures and pressures. Hydrogen in steels reacts with carbon from carbides to produce methane gas bubbles typically on grain boundaries which grow and coalesce, leading to loss of strength and fracture toughness. Current design practice against HTHA is based on the Nelson curves which define the conditions for safe operation in a temperature/hydrogen-partial-pressure diagram. Nelson curves are phenomenological in nature and do not account for the underlying failure mechanism(s), material microstructure, carbide stability, and applied stresses. In light of experimental evidence of predominant cavitation ahead of cracks reported by Martin et al. (Acta Mater 140:300–304, 2017), it is expected that void growth is accelerated by the triaxial stresses associated with microstructural flaws. To this end, we propose a three-dimensional, axisymmetric, constraint-based void-growth model extending the “one-dimensional” model of Dadfarnia et al. (Int J Fract 219:1–17, 2019). The present model is shown to yield satisfactory agreement with the available experimental data from hydrogen attack of 2¼Cr–1Mo steel at temperatures ranging from 500 to 600 °C. In addition, the model is used to construct Nelson type curves in the temperature/hydrogen-partial-pressure diagram. These curves represent failure times for given applied stresses and triaxiality. The proposed methodology can be viewed as providing a step toward improving the current design practice against HTHA while maintaining the simplicity of the original Nelson curve approach.

DOI： 10.1007/s10704-023-00739-2

Web of Science

Scopus

Language：Japanese   Publisher：The Japan Society of Mechanical Engineers  

<p>The small punch (SP) creep test was conducted using a newly developed testing machine capable of conducting SP test with a small disk type specimen in a high temperature hydrogen gas atmosphere. The test material used was Type 304 austenitic stainless steel. The tests were carried out at a temperature of 600°C in a hydrogen and argon gas atmosphere with an absolute gas pressure of 0.12 MPa. The experimental results showed that the SP creep rupture time was shorter in the hydrogen gas atmosphere compared to the argon gas atmosphere. This difference in rupture decreased with decreasing applied SP load. Consequently, there was no significant difference at the load level of 486 N, which was the lowest SP load in this test. It was found that the <i>F</i>/<i>σ</i> value, which was necessary parameter for comparing SP results with traditional uniaxial creep rupture results, decreased with decreasing applied SP load. The <i>F</i>/<i>σ</i> value for hydrogen gas atmosphere was consistent larger than that for argon gas atmosphere, and this larger value was closely associated with higher rupture ductility in the hydrogen gas atmosphere.</p>

DOI： 10.1299/jsmemm.2023.mm1208

CiNii Research

Language：Japanese   Publisher：Steering Committee on Japan Conference on Structural Safety and Reliability  

<p>The objective of this study is to characterize the effect of hydrogen on the creep properties of pure iron. Elucidation of mechanism that hydrogen affects creep deformation is essentially important to ensure the safety of evolving high-temperature hydrogen technologies. The material was JIS SUY-1 industrial pure iron, because its simple chemical composition and pure single phase may facilitate the consideration of the mechanism. Creep testing was carried out in argon and hydrogen gases at 873 K. The absolute gas pressure at which the creep tests were carried out was 0.12 MPa. The estimated hydrogen concentration in the specimen at the relevant conditions was estimated to be 0.70 mass ppm. Hydrogen accelerated the creep strain rate resulting in a significant reduction in the creep life. The fracture profile shows double cup fracture and fracture surface was dimple in both argon and hydrogen environments. There were no significant differences in the shape and size of the dimples depending on the environment. This observation indicated that hydrogen accelerated the creep deformation without changing the creep deformation mechanism. This consideration is similar to the creep of SUS304 stainless steel in hydrogen, which we previously carried out. A similar mechanism that hydrogen may increase the vacancy density, leading to enhanced dislocation climb, may be adopted.</p>

DOI： 10.60316/jcossar.10.0_341

CiNii Research

Language：English   Publisher：Steering Committee on Japan Conference on Structural Safety and Reliability  

<p>Hydrogen and natural gas blending can be considered an important energy technology in terms of utilization of the existing infrastructure, which has a significant cost impact on the deployment of hydrogen infrastructures, and the smooth transition of energy systems. In this study, fatigue crack growth tests were carried out in air, hydrogen (H₂), 20% H₂ mixed methane (CH₄) and 20% H₂ mixed natural gases. Three kinds of natural gases with different oxygen (O₂) impurity concentrations were used in order to characterize the effect of hydrogen on the fatigue crack growth behavior in natural gas in conjunction with the effect of the O₂ impurity. The pressure of the gases except for air was 1 MPa. The test material was JIS SCM435 low-alloy steel. In the H₂ and the 20% H₂ mixed CH₄, the fatigue crack growth rates were accelerated. The acceleration was less in the 20% H₂ mixed CH₄ compared to that in the H₂. It is presumed that the lower hydrogen effect was due to reduced partial H₂ pressure in the mixture. This was confirmed by the crack growth test in 0.2 MPa H₂ resulting in the same crack growth rate as in the mixture. Regarding the fatigue crack growth tests in the 20% H₂ mixed natural gases, acceleration of the fatigue crack growth rate and suppression of the acceleration due to oxygen were observed. The oxygen effect increased with the increase in the oxygen concentration and was well-evaluated by the predictive model of hydrogen-assisted crack growth in the presence of oxygen proposed by Somerday et al.</p>

DOI： 10.60316/jcossar.10.0_128

CiNii Research

Publisher：Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference  

Carbon monoxide (CO) contained in hydrogen gas mitigates hydrogen embrittlement (HE). This CO effect can be affected by the chemical composition of the steel surface. This study investigated the effect of chromium (Cr) on Cr-rich and Cr-low materials. During the fracture toughness test, the CO effect was significantly less for the SUS430 ferritic stainless steel (16.17% Cr) compared to that for the A333 carbon steel (0.03% Cr). The mechanism that Cr reduced the CO mitigation effect was considered by DFT calculations of the interaction of CO with the steel surface. It revealed that the CO adsorption on the Fe site is greater than that on the Cr site.

Scopus

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Publisher：Theoretical and Applied Fracture Mechanics  

It is known that the fretting fatigue strength in hydrogen (H2) gas is lower than that in air. The objective of this study is to mitigate the hydrogen effect during the fretting fatigue test in H2 gas by adding carbon monoxide (CO) to the H2 environment. The expected CO effect was reduction in the hydrogen uptake into the material following deactivation of the catalytic surface where H2 molecules dissociate into H atoms. However, an unexpected result, which was unique in fretting, was obtained. The fretting fatigue test using JIS SUS304 austenitic stainless steel was performed in H2, argon (Ar), 2 vol% CO mixed H2, and 2 vol% CO mixed Ar gases. The fretting fatigue strengths in the CO-mixed gases were significantly improved. For instance, the fretting fatigue life at σa = 240 MPa was 8.8 × 105 cycles in the H2 and 107 cycles or longer in the CO mixed H2. The cause of the improved fretting fatigue strength was the formation of amorphous carbon between the contacting surfaces during the fretting. The carbon reduced the tangential force coefficient between the contacting surfaces from around 0.6 in the H2 to 0.2 or less in the CO mixed H2. The reduced tangential force resulted in improvement of the fretting fatigue strength. Although the detailed mechanisms of the carbon deposition were unclear, it is plausible that the catalytic action of the metal surface for the CO decomposition into C and O was activated by the effect of fretting, such as removal of the surface oxide layer and other chemomechanical effects.

DOI： 10.1016/j.tafmec.2022.103460

Web of Science

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Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Publisher：International Journal of Hydrogen Energy  

The effect of ammonia (NH3) contained in hydrogen (H2) gas on hydrogen environment embrittlement (HEE) of SCM440 low-alloy steel was studied in association with the NH3 concentration, loading rate, and gas pressure. NH3 worked as both mitigator of the HEE and inducer of hydrogen embrittlement (HE) depending on the testing conditions. The mitigation of the HEE was achieved by the deactivation of the iron (Fe) surface for H2 dissociation caused by the preferential adsorption of NH3 on the Fe surface, which is enhanced by the increase in the NH3 concentration and decrease in the H2 gas pressure. NH3 induced HE was caused due to creating hydrogen by the NH3 decomposition. Since the NH3 decomposition rate is low, the induction effect was observed when the loading rate was low. The effect of NH3 was determined by the competition of the mitigation and induction effects.

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2022.03.006

Web of Science

Scopus

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.006

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

高温水素機器の普及を見越して水素中クリープ試験を実施した．水素中クリープ特性に関する研究は過去にも行われているが，水素がクリープ変形に影響を与える機構や，高温水素機器という新しい製品の安全性に対してさらなる研究が必要である．オーステナイト系ステンレス鋼SUS310Sと工業用純鉄SYU-1を供試材とした．いずれの材料も，水素中では定常クリープ域のひずみ速度がアルゴン中と比べて増加し，その結果としてクリープ寿命が減少した．SUY-1の破断した試験片の外観や破面の様相に，水素による顕著な差違は見られないことから，水素はクリープ変形の機構を変えずに変形を加速する役割のあることが示唆された．SUS310Sについても，先行して研究が進められているSUS304と結果は類似しており，水素の影響機構としてもSUS304と同じもの，つまり，水素による空孔濃度増加による転位上昇の促進が考えられる．

Publisher：Acta Materialia  

Taking advantage of in-situ fracture testing method inside a transmission electron microscope (TEM), crack evolution in a low alloy steel under low triaxiality conditions is studied and the interaction between cementite particles and the crack is revealed. It is found that the ferrite matrix is the major void initiation site due to the low stress triaxiality in the thin TEM sample (plane stress condition), which contrasts the behavior under plane strain conditions in bulk specimens, where voids are typically found to initiate by decohesion at the particle/matrix interface. This work reveals that fracture behavior proceeds differently under low triaxiality conditions, such as the shear lip region of fractured bulk sample, and demonstrates the possibility to avoid interface decohesion and thereby to enhance ductility in steels.

DOI： 10.1016/j.actamat.2021.117474

Web of Science

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Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117474

Publisher：Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science  

The addition of a small volume fraction of carbon monoxide (CO) gas to pure gaseous H2 potentially mitigates the susceptibility of steel to hydrogen environment embrittlement (HEE). The effect of environmental gas pressure on the mitigation of HEEs by a mixture of H2 and CO was examined in this study. Fracture toughness tests of an ASTM A106 pipe carbon steel were carried out in H2 gas containing CO. The environmental gas pressures at which the fracture toughness tests were conducted were 0.6, 1.0 and 4.0 MPa. The addition of a certain concentration of CO to H2 gas completely prevented HEE. The CO concentration achieving complete HEE prevention increased with an enhancement of the environmental gas pressure. Molecular dynamics (MD) simulations were further conducted to interpret the experimental results based on the interactions of H2 and CO with the Fe surface in conjunction with the effect of gas pressure. The MD simulations revealed that the dissociation rate of dihydrogen molecules to atomic hydrogen on the Fe surface significantly increased with an elevation of the gas pressure, whereas the adsorption rate of CO on the Fe surface was almost independent of the gas pressure. These results suggest that the increase in the gas pressure relatively promotes hydrogen uptake into the material in the presence of CO, which accounts for the experimental results showing that the CO concentration achieving complete HEE prevention increased with the elevation of the gas pressure.

DOI： 10.1007/s11661-021-06491-3

Web of Science

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Publisher：Bulletin of the Chemical Society of Japan  

Current greenhouse gas emissions suggest that keeping global temperature increase below 1.5 degrees, as espoused in the Paris Agreements will be challenging, and to do so, the achievement of carbon neutrality is of utmost importance. It is also clear that no single solution can meet the carbon neutral challenge, so it is essential for scientific research to cover a broad range of technologies and initiatives which will enable the realization of a carbon free energy system. This study details the broad, yet targeted research themes being pioneered within the International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I2CNER). These approaches include hydrogen materials, bio-mimetic catalysts, electrochemistry, thermal energy and absorption, carbon capture, storage and management and refrigerants. Here we outline the state of the art for this suite of technologies and detail how their deployment, alongside prudent energy policy implementation can engender a carbon neutral Japan by 2050. Recognizing that just as no single technological solution will engender carbon neutrality, no single nation can expect to achieve this goal alone. This study represents a recognition of conducive international policy agendas and is representative of interdisciplinary, international collaboration.

DOI： 10.1246/bcsj.20210323

Web of Science

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Publisher：Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference  

The mitigation effect of carbon monoxide (CO) on hydrogen embrittlement (HE) was studied in terms of the loading rate dependence by fracture toughness tests, fatigue crack growth tests, and density functional theory (DFT) simulations. The experimental results demonstrated that the mitigation effect is reduced with a decreasing loading rate in the lower crack growth rate region. The DFT simulations revealed that this is caused by the incomplete coverage of the iron surface by CO. Oppositely, the mitigation effect increased with the decreasing loading rate in the higher crack growth rate region due to a lack of CO adsorption on the iron surface.

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Publisher：Minerals, Metals and Materials Series  

It is expected that high-temperature hydrogen technologies, such as the solid oxide fuel cell and high-temperature water electrolysis, will play important roles in the hydrogen society. In this study, creep tests of JIS SUS304, SUS304L and SUS310S austenitic stainless steels and SUY-1 pure iron were carried out in hydrogen and argon at 873 K. For all the materials, the creep rate in the secondary creep region in hydrogen environment was increased. It resulted in reduction of the creep life. In argon, the fracture surface of the SUS304 changed from dimple to intergranular fracture with the increase in the creep life. In hydrogen, this change was delayed. Regarding the mechanism, it was confirmed that the effect of carbide formation, HELP and HTHA were not activated in this study. Instead, enhanced dislocation climb mediated by an increased vacancy density is a plausible mechanism, although further investigation is needed.

DOI： 10.1007/978-3-030-92381-5_146

Web of Science

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Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： DOI: 10.1115/1.4049076

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1016/j.prostr.2019.12.056

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1021/acs.jpcc.9b06927

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2019.09.146

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.18178/ijmerr.8.5.713-718

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.03.024

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2016.10.021

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.05.124

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.129

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2014.02.025

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/kikaia.78.674

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

As the general features of fretting fatigue, initiation of fretting fatigue crack is in the very early stage of the fretting fatigue life and there are small non-propagating cracks in the test specimen that doesn’t fracture at the fretting fatigue limit. In accordance with these experimental facts, fretting fatigue problem can be considered as a propagation problem of small crack. Thus, a pre-cracked specimen was used in the fretting fatigue test in this study. The objective was to consider the determinant factors of fretting fatigue strength. In the fretting fatigue test, the fretting fatigue limit of the pre-cracked specimen was once reduced and after increased with increase of the contact pressure. The reason was understood by the stress intensity factor of the pre-crack obtained by a finite element analysis. In this study, the fretting fatigue limit can be predicted by the comparison of ΔK of the pre-crack and the propagation threshold of the pre-crack ΔKth. The effect of the relative location of the pre-crack to the contact edge on the fretting fatigue strength was also discussed by both fretting fatigue test and FEM analysis.

DOI： http://dx.doi.org/10.1299/kikaia.78.1

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/kikaia.77.208

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The effect of heat treatment of S25C on the fatigue crack propagation rate enhanced by hydrogen was investigated under long term varying loading. The Vickers hardness was changed by heat treatment between 155 and 255. Stress hold at maximum stress was inserted in the 0.1Hz sinusoidal stress wave. The acceleration of crack propagation rate occurred irrespective of hold time in every material. However, the mean value of crack propagation rate decreased when hold time increased. The instantaneous crack propagation rate in time domain was dependent on the passage of time after the start of stress hold. The crack propagation rate was high at the beginning for several tens of second and it was reduced down to less than one hundredth after ten minutes. The time-dependent crack propagation was not maintained continuously in all materials whose Vickers hardness was between 155 and 255. As a consequence, the possibility of damage suffered by time-dependent crack growth is negligibly small even in the hardest material that can be reached by heat treatment on S25C.

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.4028/www.scientific.net/KEM.465.515

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/kikaia.77.1747

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.4028/www.scientific.net/KEM.465.519

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/jmmp.4.830

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Applied Stress Estimation from the Fatigue Fracture Surface in the Near Threshold Region of Fatigue Crack Propagation

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Single Overload Effect in Short Crack

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Effect of Notch Shape and Absorbed Hydrogen on the Fatigue Fracture below Fatigue Limit

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Fatigue Strength Reduction of Notched Component in Hydrogen Gas after Multiple Overloading

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Effect of Absorbed Hydrogen on the Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior of Short Crack

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Effect of Absorbed Hydrogen on the Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior of Short Crack

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Others   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.2472/jsms.57.316

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (other academic)  

DOI： 10.1007/1-4020-4972-2_608

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The objective of this study is to clarify the effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength of the materials, which will be used for the mechanical system for hydrogen utilization. It is important to take fretting fatigue into account for strength design, since many fatigue failure accidents have occurred at joints or contact parts between components. The test materials were austenitic stainless steel SUS 304 and corrosion resisting aluminum alloy A6061. Fretting fatigue tests and also fretting wear tests were done in hydrogen gas, nitrogen gas and air. Fretting fatigue strength in hydrogen gas environment was lower than that in air for both materials. Tangential force coefficient in hydrogen gas was larger than that in air. The appearance of fretting pit and microcrack was quite different among environments. Absorption of hydrogen was detected in contact pad of fretting wear test fretted in hydrogen gas environment. Fretting fatigue life of the stainless steel was decreased due to hydrogen pre-charge.

DOI： https://doi.org/10.2472/jsms.54.1231

Repository Public URL： https://hdl.handle.net/2324/7162363

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1111/j.1460-2695.2005.00896.x

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1520/STP11509S

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1111/j.1460-2695.2004.00750.x

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1299/jsmea.46.297

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.1046/j.1460-2695.2003.00656.x

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Sang-Woo Choi, Joon-Hyun Lee, M. Kubota and Y. Murakami
The characteristics of Ultrasonic Signals for Detecting Micro-Defects in Ti-6Al-4V Alloy,
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing,
Vol. 21, No. 6 (2001. 12) (in Korean)

Language：Others   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

K Hirakawa and M Kubota,
On the fatigue design method for high-speed railway axles,
Journal of Rail and Rapid Transit,
Proc Instn Mech Engrs, Vol. 215, Part F2,
pp. 73-82, 2001

DOI： 10.1243/0954409011531413

Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Yasuo OCHI, Masanobu Kubota, Ryouichi SHIBATA,
Initiation and Propagation Behavior of Small Fatigue Cracks in HIP-Treated Aluminum Alloy: AC4CH,
Proceedings of Small Fatigue Cracks: Mechanics, Mechanisms and Applications,
pp. 215-221, 1999 (Hawaii, USA).

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

On The Fatigue Design Method for High Speed Railway Axles,
K. Hirakawa and M. Kubota,
Proc. of 12th International Wheelset Congress,
pp.477-482, 1998 (Qingdao, China).

DOI： 10.1243/0954409011531413

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Effects of Matrix-Structures on Low Cycle Fatigue Properties in Ductile Cast Irons,
Y. Ochi and M. Kubota,
Proc. of Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behviour of Materials,
pp.339-344, 1998 (Garmiscg-Partenkirchen, Germany).

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

The Analysis and Prevention of Failure in Railway Axles,
K. Hirakawa, K. Toyama and M. Kubota,
International Journal of Fatigue,
Vol. 20, No. 2, pp. 135-144, 1998.

DOI： 10.1016/S0142-1123(97)00096-0

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Non-Destructive Inspection of Fretting Fatigue Cracks,
T. Okamoto, M. Kubota and K. Hirakawa,
Proc. of International Conference on Materials and Mechanics '97 (ICM&M '97),
pp.379-384 (Shinbashi, Tokyo).

Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

DOI： 10.2472/jsms.46.1155

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

The Analysis and Prevention of Failure in Railway Axles,
K. Hirakawa, K. Toyama and M. Kubota,
Proc. JSME International Symposium on Product Liability and Failure Prevention,
pp. 47-59, 1996 (Umi-no-Naka-Michi, Japan).

DOI： 10.1016/S0142-1123(97)00096-0

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

M. Kubota, Y. Ochi, S. Okazaki, A. Ishi and T. Hattori,
High Cycle Fatigue Properties of HIP-Treated FDI Material,
Proc. of Asian Pacific Conference for Fracture and Strength ’96(APCFS ‘96),
pp.881-886,1996 (Kyongju, Korea).

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：English   Publishing type：Research paper (international conference proceedings)  

Improvement of High Cycle Fatigue Strength in Advanced Cast Aluminum Alloys by HIP Treatment,
M. Kubota, Y. Ochi, A. Ishi and R. Shibata,
Proc. of International Symposium on Advanced Technology in Experimental Mechanics ’95(ATEM ’95),
pp.171-176, 1995 (Aoyama Gakuin Univ., Tokyo).

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Language：Japanese   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

Event date： 2020.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Kuwait  

Event date： 2020.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：China  

Event date： 2020.1

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2019.3

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2018.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：熊本大学，熊本   Country：Japan  

油井管ねじ継手のフレッティング疲労に対してリン酸マンガン被膜及び潤滑剤が与える影響を明確にするために，油井管材料L80のフレッティング疲労試験を行った．
(1) 比較的高応力振幅の場合，疲労寿命に対してコーティングと潤滑による大きな変化は見られなかった．
(2) 比較的低応力振幅の場合，潤滑剤を使用すると疲労寿命は顕著に増加した．コーティングは寿命に影響を及ぼさなかった．
(3) 接線力係数に対する被膜の影響は大きくなく，一方で潤滑による低下は顕著であった．

Event date： 2018.10

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：京都テルサ，京都   Country：Japan  

To characterize the inhibitory effect of carbon monoxide (CO) on the accelerated fatigue crack growth in gaseous hydrogen, fatigue crack growth tests of A333 pipe steel were conducted in CO added hydrogen environments. The gas pressure was 0.11 MPa in absolute pressure. The gas temperature was room temperature. When the loading frequency was 20 Hz, the addition of 10,000 vppm CO to hydrogen gas mitigated the hydrogen-accelerated fatigue crack growth. The inhibitory effect increased with an increase in the CO content in the hydrogen gas. When the loading frequency was 0.02 Hz, the addition of CO did not affect the crack growth rate in the hydrogen at relatively lower K regime where the accelerated crack growth at f = 20 Hz in the hydrogen gas was mitigated by CO. However, when the crack growth rate exceeded a certain value, the inhibitory effect of CO appeared. The critical crack growth rate that the inhibitory effect of CO appeared decreased with an increase in the CO content. When discussing the inhibitory effect of CO, it was necessary to consider not only the competition between the rate of bare iron surface creation by the fatigue crack growth and the rate that CO covers the bare iron surface, but also hydrogen permeation and the time that hydrogen gathers at the crack tip.

Event date： 2018.8

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2018.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：高知工科大学   Country：Japan  

不純物による水素助長破壊抑制に対する材料強度の影響を解明するため，強度が異なる材料を用いて破壊じん性試験を実施した．抑制に必要であった一酸化炭素濃度は，HV214材では100 vppm，HV329材では1000 vppm，HV613材では10000 vppmとなり，材料強度が上昇するにつれて，一酸化炭素による抑制効果は減少した．

Event date： 2017.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2017.3

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2016.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Korea, Republic of  

Event date： 2016.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Korea, Republic of  

Event date： 2016.9 - 2017.9

Language：English  

Country：United States  

Event date： 2016.9 - 2017.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2016.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Brazil  

Event date： 2015.11 - 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (invited, special)  

Country：United States  

Event date： 2015.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Poland  

Event date： 2014.5

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2014.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福岡大学   Country：Japan  

フレッティング疲労に影響を及ぼす因子は数多くあるが，水素中では表面粗さ，水蒸気，微量酸素などが特有の現象を引き起こす．水素中では接触面間の凝着が発生し，その部分に多数の微小き裂が発生するために疲労強度が低下する．凝着には雰囲気が強く影響を及ぼすために，微量酸素，水蒸気の影響により疲労強度が変化する．凝着がフレッティング疲労強度を低下させることを証明するために，大気中でも水素中と似た凝着を発生させる方法を開発した．凝着以外の低下原因として，水素による微小き裂の発生限度の低下，微視組織変化などがあることを見いだした．

Event date： 2014.1

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2014.1

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2013.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：岡山大学   Country：Japan  

Austenitic stainless steel is used as a hydrogen compatible material. However, it has the disadvantage of a low yield strength.
In this study, the tensile and fatigue properties of an ultra-fine grain austenitic stainless steel were investigated. The effect of
hydrogen was also characterized. The fine-grained material shows a significant improvement in the proof strength as well as
the fatigue strength. In addition the deterioration due to hydrogen was minor.

Event date： 2013.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：China  

Event date： 2013.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United Kingdom  

Event date： 2013.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United Kingdom  

Event date： 2013.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United Kingdom  

Event date： 2012.2

Country：Japan  

Event date： 2012.2

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2011.7

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学　戸畑キャンパス   Country：Japan  

Event date： 2011.7

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学　戸畑キャンパス   Country：Japan  

Event date： 2011.7

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学　戸畑キャンパス   Country：Japan  

Event date： 2011.6

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Armenia  

Event date： 2011.6

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Armenia  

Event date： 2011.5

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：大阪大学コンベンションセンター   Country：Japan  

Event date： 2011.3

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2010.11

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京大学   Country：Japan  

Event date： 2010.11

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京大学   Country：Japan  

Event date： 2010.9

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：名古屋工業大学   Country：Japan  

Event date： 2010.4

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：China  

Event date： 2010.3

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2009.11

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2009.11

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：富山市・富山国際会議場   Country：Japan  

Event date： 2009.9

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：岩手大学   Country：Japan  

Event date： 2009.5

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：愛媛大学   Country：Japan  

Event date： 2008.10

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environmet

Event date： 2007.11

Presentation type：Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

Venue：東京大学　山上会館   Country：Japan  

Event date： 2007.9

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：岐阜大学   Country：Japan  

Event date： 2007.9

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2007.9

Presentation type：Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

Venue：東京工業大学　百年記念館フェライト会議室   Country：Japan  

Event date： 2007.9

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：関西大学   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：岐阜大学   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学　伊都キャンパス   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Canada  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Canada  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：関西大学千里山キャンパス   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Presentation type：Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

Venue：百年記念館・東工大   Country：Japan  

Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2024.7 - 2024.8

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2024.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United Kingdom  

Event date： 2024.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Croatia  

Event date： 2024.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：琉球大学   Country：Japan  

現在の世界のエネルギーの多くは，有限な化石燃料に依存している．従来，化石燃料からエネルギーを取り出
す際に地球温暖化の原因となっている二酸化炭素（CO2）を排出し，環境に悪影響を及ぼしてきた．そのため，化
石燃料を用いる場合はCO2を回収・資源化する技術を共に用いたり，再生可能エネルギーを利用したりして，大
気中のCO2 濃度を増加させないカーボンニュートラルを達成する必要がある(1)．そのような流れの中で，水素エ
ネルギーの利用はカーボンニュートラルを達成する上で有効な方法の一つである(2)．H2 は地球上に豊富に存在す
る元素であることから持続可能なエネルギーキャリアとして期待されているが，H2ガスは密度が低いため，効率
的・経済的な貯蔵・運搬が極めて重要な課題となっている．そのため，液体の化合物として水素を運ぶことがで
きるアンモニア（NH3）を水素キャリアとして用いる方法(3)が検討されている．
NH3 は高温での脆化(4)，液体アンモニアによる応力腐食割れ(5)などの材料強度劣化を引き起こすことが知られて
おり，安全にNH3 を利用するため，NH3 が材料強度に及ぼす影響を明らかにしていく必要がある．Zhang らによ
る最近の研究により，NH3 を添加したH2 中では，NH3 がH2 よりも鉄表面に優先的に吸着するため，水素脆化に
よる破壊靭性値の低下が抑制されることが明らかにされている．しかし，NH3 を添加したN2 中では，鉄表面に吸
着したNH3 が分解してH2 を供給するため，NH3 が水素脆化による破壊靭性値の低下を促進することが明らかに
されている(6)．このように破壊靭性試験ではNH3 の水素脆化の抑制と促進の二つの相反する作用が確認されたが，
疲労き裂進展特性に及ぼすNH3 の影響は明らかでない．そこで本研究では，NH3 を添加したH2 ガス中での水素
脆化特性に関して一層知見を深めていくために，NH3 を含むH2 ガス，N2 ガス中で疲労き裂進展試験を実施した．

Event date： 2024.1

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2024.1

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2023.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：佐賀大学   Country：Japan  

先進高温水素機器の余寿命評価へのSP試験法の適用性を検討するため，オーステナイト系ステンレス鋼SUS304を対象に，SP試験とSPクリープ試験を実施し，変形・強度・破壊特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響に関する基礎的検討を行った．得られた知見をまとめて以下に示す．
1. SP試験の結果，室温ではアルゴンガス雰囲気中に比べ水素ガス雰囲気中のほうがumは幾分小さかった．反対に，600℃では水素ガス雰囲気中のumはアルゴンガス雰囲気中に比べわずかに大きくなった．
2. SP試験後の破面観察を行ったところ，600℃においては，アルゴンガス雰囲気中および水素ガス雰囲気中ともに巨視的には延性に富んだ破壊形態を示していた．一方，室温において，アルゴンガス雰囲気中では600℃と同様延性破壊であったのに対して，水素ガス雰囲気中においては脆性的な破壊の様相を呈していた．
3. SPクリープ試験の結果，水素ガス雰囲気中のほうがアルゴンガス雰囲気中に比べクリープ破断時間が幾分短くなった．また，SUS304の破断時間は荷重低下とともに両雰囲気中の差異は減少する傾向にあった．
4. SPクリープ試験後の破面観察を行ったところ，アルゴンガス雰囲気中および水素ガス雰囲気中ともに，試験荷重の低下に伴い破壊がより脆性的になっていた．村上幸太郎　[院],　駒崎慎一,　九州大学アイスナー　久保田祐信

Event date： 2023.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター   Country：Japan  

先進高温水素機器の余寿命評価へのSP 試験法の適用性を検討するため，温度600℃600℃，圧力0.98 MPa の高温水素ガス雰囲気中でSP 試験が可能な試験装置を新たに設計・製作した．その後，オーステナイト系ステンレス鋼SUS304 を対象に，温度600℃600℃，圧力0.12 MPa にてSP 試験とSP クリープ試験を実施し，変形・破壊特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響に関する基礎的検討を行った．加えて，同一ロット材で報告されている水素ガス雰囲気中単軸引張およびクリープ試験結果との関係について調査した．得られた知見をまとめて以下に示す．
1. S P 試験の結果，室温においてはアルゴンガス雰囲気中に比べ水素ガス雰囲気中のほうが最大荷重とそのときの変位は幾分小さかった．反対に，600600℃では水素ガス雰囲気中の最大荷重とそのときの変位はアルゴンガス雰囲気中に比べわずかに大きくなった．
2. S P 試験の結果に基づいて推定したアルゴンおよび水素ガス雰囲気中の0 耐力と引張強さは，引張試験で得られたものと良く一致していた．
3. SP クリープ試験の結果，水素ガス雰囲気中のほうがアルゴンガス雰囲気中に比べ変形が助長されクリープ破断時間が幾分短くなった．また，相当破壊ひずみは試験荷重の低下とともに減少する傾向にあり，破断延性はアルゴンガス雰囲気中に比べ水素ガス雰囲気中のほうがわずかに高かった．
4. 欧州推奨の方法で算出したF σ 値には環境の影響がほとんど現れなったのに対して，実験的に求めたF σ 値はアルゴン雰囲気中と水素雰囲気中で大きく異なり，前者のほうが大きな値となった．また荷重の増加とともにF σ 値が大きくなった．これらは，破断延性が増すことと対応していると考えられる．

Event date： 2023.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2023.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：日本学術会議   Country：Japan  

The objective of this study is to deepen the understanding of the creep in hydrogen for the safety of evolving high-temperature hydrogen technologies. The material was JIS SUY-1 industrial pure iron. Its simple chemical composition and pure single phase may facilitate the consideration of the mechanism that how hydrogen affect creep deformation. Creep testing was carried out in argon and hydrogen gases at 873 K. The absolute gas pressure at which the creep tests were carried out was 0.12 MPa. The estimated hydrogen concentration in the specimen at the relevant conditions was estimated to be 0.70 mass ppm. Hydrogen accelerated the creep strain rate, resulting in a significant reduction in the creep life. The fracture profile shows double cup fracture and fracture surface was dimple in both argon and hydrogen environments. This observation indicated that the same creep deformation mechanism can be activated in both environments. The relationship between the creep life and minimum creep strain rate in hydrogen conformed with that in argon. This means that the creep life was controlled by minimum creep strain rate regardless of the testing environment. This result also imply that hydrogen accelerated the creep deformation without changing the creep deformation mechanism. According to the creep deformation mechanism map produced by Frost and Ashby, the creep deformation mechanism in this study was estimated to be power-law creep. The deformation in power-law creep is dominated by dislocation climb, in which vacancy diffusion takes important role. It is reported that hydrogen reduce vacancy formation energy of alpha iron. Therefore, hydrogen may increase the vacancy concentration, leading to enhanced dislocation climb. The analysis of minimum creep strain rate based on the analytical model formula indicates that the plausible role of hydrogen was to decrease creep activation energy. This consideration is consistent with our past study on SUS304.

Event date： 2023.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：つくば国際会議場   Country：Japan  

T
he small punch (SP) creep test was conducted using a newly developed testing machine that enable d SP test with a
small disk type specimen in a high temperature hydrogen gas at mosphere. The test material used w as Type 304 austenitic
stainless steel, and the test s were carried out at a temperature of 600°C in a hydrogen and argon gas atmosphere (absolute
pressure is 0.12 MPa). The experimental results showed that the SP creep rup ture time was shorter in hydrogen gas
atmosphere than argon gas one . However, th is difference in rupture time tended to be smaller with decreasing applied SP
load, and there was no significant difference at the load level of 4 86 N. It was also found that the F σ value, which was
necessary to convert the SP load ( F ) to the equivalent stress σ for comparison between SP and uniaxial creep rupture
data , decreased with decreasing applied SP load. The F σ value for hydrogen gas atm o sphere was always larger than that
for argon gas one , and this large r value was closely associated with higher rupture ductility in hydrogen gas atmosphere.

Event date： 2023.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2023.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2023.7

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Austria  

Event date： 2023.6

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Norway  

Event date： 2023.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Canada  

Event date： 2023.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：つくば国際会議場   Country：Japan  

水素ガス中の不純物は，水素脆化に対して影響を有するものがある．例えば，酸素，一酸化炭素は疲労き裂進展や破壊靭性試験で水素の影響を軽減したり，完全に防止したりする効果が報告されている．アンモニアについては，低合金鋼の破壊靭性試験において，負荷速度が比較的高速の場合は水素脆化の抑制効果が，負荷速度が比較的低速の場合は水素脆化の誘発効果があることが報告されている．不純物が水素脆化に影響を及ぼす機構については，第一原理計算や分子動力学計算によって明らかにされている．例えば，酸素の水素脆化抑制効果に対しては，酸素が水素よりも鉄表面と強い相互作用を持ち，また，鉄表面に吸着した酸素は水素が鉄表面に近づく際に必要な活性化エネルギーを顕著に増加させるため，水素が鉄表面に吸着できなくなることで水素脆化が抑制される．一酸化炭素については，鉄表面を100%被覆することができないことが明らかにされており，このことは，一酸化炭素が完全な水素脆化の抑制効果を示さない実験結果と一致する．このように，不純物の水素脆化に対する効果は不純物と鉄表面の化学反応に起因して生じるために，温度は一つの影響因子と考えられる．そこで，本研究の目的は，不純物として加えた酸素が水素脆化を抑制する効果に対して温度がどのように作用するのかを明らかにすることとした．

Event date： 2023.3

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Armenia  

Event date： 2023.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学   Country：Japan  

試験温度やガス圧力の面でより広い実験条件の適用が可能である見込みの中空試験片を用いた高温水素中でのクリープ試験の手法を確立するために，オーステナイト系ステンレス鋼 JIS SUS304を供試材とし，温度873 K， 絶対圧力0.12 MPaの水素ガス中およびアルゴン中で中空試験法によるクリープ試験を行った．併せて，中空試験片内部のガス環境の作成方法の検討を実施した．その結果，ガス置換のみでは中空試験片内部を水素ガス純度をその影響評価に十分なまでに上げられないこと，真空引きをガス置換の間に挟めば水素ガスの純度を十分に高くすることができることが分かった．

Event date： 2023.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学   Country：Japan  

SP試験法の先進高温水素機器への適用性を検討するため，600℃の高温水素ガス雰囲気中で SP 試験が可能な新たな試験装置を設計・ 製作するとともに， SUS304鋼の同雰囲気中での SP クリープ特性を調べた．その結果，アルゴンガス雰囲気中に比べ， 水素ガス雰囲気中ではクリープ破断時間が減少し破断延性（相当破壊ひずみ）が増加することがわかった．このような結果は，標準の単軸クリープ試験の結果と定性的によく一致していた．加えて，SPクリープ試験と標準単軸クリープ試験の対応関係すなわち荷重 /応力換算について検討した ところ，欧州で推奨されている最小変位速度到達時の変位に基づいた荷重 /応力換算方法では水素ガス雰囲気中の SPクリープ破断試験データを単軸クリープ破断試験データに良好に対応付けることができなかった． 他方，相当破壊ひずみに基づいた方法で換算した結果，アルゴンガス雰囲気中の SPクリープ破断試験結果がわずかに短寿命側に位置するものの，両雰囲気中における単軸クリープ破断試験結果との対応は 比較的良好であった．

Event date： 2023.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：宮崎大学工学部   Country：Japan  

フレッティング面のCO 分解触媒作用の支配的元素特定のため，SM490YB 鋼を用いてフレッティング疲労試
験を行い，SUS304 鋼の場合との比較を行った．本研究により以下の事が明らかとなった．
1. SM490YB 鋼のフレッティング面においてもSUS304 鋼の場合と同様にCO の分解触媒作用が確認された．
2. SM490YB 鋼のフレッティング面における炭素粉末の生成量はSUS304 鋼の場合と比較して少量であった．
3. CO 分解触媒作用に強い影響を及ぼす元素はNi であると考えられる．

Event date： 2023.1 - 2023.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2022.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：KDDI維新ホール   Country：Japan  

In this study, we found that NH3 has an induction effect of HE. NH3 induced HE only at the slower loading rate because hydrogen production by NH3 decomposition with the help of Fe surface catalytic action is very slow reaction, whereas adsorption of NH3 on the Fe surface is very fast. The NH3-derived hydrogen atom coverage on Fe (110) surface was decreased with increased NH3 concentration because the NH3 decomposition rate (Ⅲ) was dramatically decreased due to lack of vacant site that is needed for decomposition. As the result that hydrogen supply decreases with an increase in NH3 concentration, NH3 induced He showed negative NH3 concentration dependence.

Event date： 2022.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学   Country：Japan  

フレッティング面のCO分解触媒作用の支配的元素特定のため， SM490YB鋼を用いてフレッティング疲労試験を行い，SUS304鋼の場合との比較を行った．本研究により以下の事が明らかとなった．
1. SM490YB鋼のフレッティング面においてもSUS304鋼の場合と同様にCOの分解触媒作用が確認された．
2. SM490YB鋼のフレッティング面における炭素粉末の生成量はSUS304鋼の場合と比較して少量であった．
3. CO分解触媒作用に強い影響を及ぼす元素はNiである可能性が高い．

Event date： 2022.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2022.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2022.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Belgium  

Event date： 2022.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：弘前大学   Country：Japan  

スモールパンチ（Small Punch: SP）試験法の先進高温水素機器への適用を検討するため，600℃の高温水素ガス雰囲気中でSP 試験ができる新たな試験装置を設計・試作するとともに，高Crフェライト系耐熱鋼の同雰囲気中
でのSP クリープ特性を調べた．水素ガス雰囲気中の方が変形量がわずかに大きく，水素ガス雰囲気中の破断時間（25 h程度）はアルゴンガス雰囲気中のもの（40 h 程度）に比べ6 割程度に減少している．一方，破断後の試験片を観察した結果，両雰囲気中ともディンプルを有する典型的な粒内延性破壊を呈しており，本試験条件では雰囲気による明瞭な差異は観察されなかった．

Event date： 2022.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：オンライン   Country：Japan  

High-temperature water electrolysis cells and fuel cells will take an important role to establish carbon neutral society. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases under absolute pressure of 0.12 MPa at 873 K in order to ensure the safety of those evolving hydrogen technologies that operate at elevated temperature. The materials were JIS SUY-1 soft electromagnetic iron and JIS SUS310S austenitic stainless steel. Results revealed that steady-state creep strain rate of both materials in hydrogen was accelerated than that in argon. Consequently, the creep life of both materials in hydrogen was shorter than that in argon. It was suggested that the role of hydrogen for the reduced creep life of both materials in hydrogen is to accelerate the creep deformation without changing the creep deformation mechanism.

Event date： 2022.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：オンライン   Country：Japan  

引張強さの異なる２つの低合金鋼SCM435-M材，SCM435-H材を供試材として，大気中と圧力1 MPa の水素ガス中，メタンガス中，メタン／20 vol.%水素混合ガス中でSSRT試験を行った．得られた結果は以下のとおりである．
1．SCM435-M材，SCM435-H材共にいずれの条件でも，0.2 %耐力，引張強さ，伸びに水素の影響は見られなかった．一方，絞りの値は水素中及び， メタン／20 vol.%水素混合ガス中では低下し，水素の影響が見られた．
2．SCM435-M材，SCM435-H材共に大気中及び，純メタンガス中ではカップアンドコーン破壊を生じ，破面ではディンプルが観察された．純メタン中の破壊の様相に大気中との顕著な差異は認められなかった．
3．SCM435-M材，SCM435-H材共に水素中及び， メタン／20 vol.%水素混合ガス中の破面には，擬へき開破面が観察された． さらに，1 MPa水素中及び，メタン／20 vol.%水素混合ガス中の破断した試験片の破断部近傍の表面に，微小き裂が観察された．そのようなき裂は大気中及び，メタン中の試験片には観察されなかった．
4．メタン／20 vol.%水素混合ガス中における絞りの低下の割合は，水素中における絞りの低下の割合に比べて小さく，メタンとの混合による水素分圧の低下の影響と考えられる．
5． 1 MPa水素中におけるSCM435-H材の絞りの低下の割合はSCM435-M材の絞りの低下の割合に比べて大きく，また，SCM435-H材の破面では， SCM435-M材と比べてより多くの領域で擬へき開破面が観察され，強度の高い材料であるSCM435-H材の方が水素の影響が顕著であった．

Event date： 2022.2 - 2022.3

Language：English  

Country：United States  

Event date： 2022.2 - 2022.3

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2022.1 - 2022.2

Language：Japanese  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

水素によってSUY-1のクリープひずみ速度が加速しクリープ寿命が顕著に低下した．
水素中とアルゴン中どちらの環境でも破壊形態はダブルカップ型，破面はディンプルであった．
転位クリープにおける最小クリープひずみ速度の定式を用いた解析により，もっともらしい水素の役割はクリープ活性化エネルギーを低下させることであると推察される．

Event date： 2022.1

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：オンライン   Country：Japan  

High-temperature hydrogen technologies such as SOFC and SOEC will take major role in the stream of establishing carbon neutral society. Creep is one of the most important material strength properties for the structural materials subjected to high temperature. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases under absolute pressure of 0.12 MPa at 873 K in order to enable the safety of evolving hydrogen technologies that operate at elevated temperature. The materials were JIS SUS304, SUS304L and SUS310S austenitic stainless steels and JIS SUY-1 electromagnetic iron. Results revealed that the creep life of all materials was reduced in hydrogen gas. While the creep life of the austenitic stainless steels in hydrogen gas was significantly shorter than that in argon, creep ductility was higher in hydrogen. Associated with the relatively higher creep ductility, evidence of transgranular microvoid coalescence was more prevalent on fracture surfaces produced in hydrogen compared to those produced in argon. In addition, analysis of the steady-state creep relationships in hydrogen and argon indicated that the same creep mechanism operated in the two environments, which was deduced as dislocation creep. Based on the examination of the fracture surface, similar role of hydrogen can be inferred for the pure iron. Regarding the mechanisms governing reduced creep life in hydrogen, analysis of analytical model of the dislocation creep showed reduction in vacancy formation energy by hydrogen. Therefore, the plausible role of hydrogen was to enhance the vacancy density. It led to magnified lattice diffusion and results enhanced dislocation climb. As a consequence, hydrogen accelerated the creep strain rate and shortened the creep life.

Event date： 2022.1

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2022.1

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Malaysia  

Event date： 2022.1

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Malaysia  

Event date： 2022.1

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2021.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Mitigation of hydrogen effect on fretting fatigue by addition of carbon monoxide

Event date： 2021.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：熊本大学   Country：Japan  

水素中のフレッティング疲労強度低下を軽減するために，水素ガスに一酸化炭素を添加した．その結果，顕著なフレッティング疲労強度の向上を得たが，意図した機構（一酸化炭素による水素分子の分解の抑制）ではなく，一酸化炭素が炭素に分解して摩擦係数を下げたためであった．

Event date： 2021.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：名古屋⼤学 東⼭キャンパス (オンライン開催)   Country：Japan  

The objective of this study is to accumulate creep data in hydrogen of various materials in order to consider the mechanisms that hydrogen affects creep properties. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases at 873K. The materials were JIS SUS304, SUS304L and SUS310S austenitic stainless steels and JIS SUY-1 commercial pure iron. For all materials, the creep life was reduced in hydrogen compared to that in argon to a greater or lesser extent. The creep ductility in hydrogen was higher than that in argon except for the pure iron. The mechanism that hydrogen reduced the creep life of the SUS304 we considered was the accelerated dislocation climb mediated by hydrogen increased vacancy concentration. According to the literatures, decarburization, carbide formation and hydrogen enhanced localized plasticity (HELP) were investigated. It was confirmed that these mechanisms were not activated in our creep test for the SUS304.

Event date： 2021.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：電気通信大学*コロナにより開催中止，講演論文集は発行   Country：Japan  

次世代水素利用機器の安全性の確保に資するため，水素中クリープの現象を明らかにし，また水素の影響する機構を解明することを目的とする．SUS304鋼の600℃水素中でクリープ試験を実施し，次の結果を得た．水素中クリープ試験において，顕著なクリープ速度の加速とクリープ寿命の低下が生じた．破面観察では，水素中では粒界破壊への移行が遅延する痕跡が認められた．水素によるクリープ寿命低下の原因として，脱炭と炭化物の影響は小さいことが明らかとなり，水素により定常変形中の軟化が促進されている可能性がある．

Event date： 2021.5

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：Online   Country：Japan  

油井管ねじ接手のフレッティング疲労強度に及ぼす，潤滑剤と保護被膜の効果を明らかにした．潤滑剤は，標準的なグリースと環境適合性の高いグリースを用いた．環境適合性の高いグリースは，標準的なグリースと比べて，フレッティング疲労強度向上の効果が小さかった．

Event date： 2021.5

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2020.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学戸畑キャンパス   Country：Japan  

2019年に策定された経済産業省の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」1) によると，2030年頃の水素発電の本格導入や2050年の水素価格の低減が目標として掲げられている．これらの目標を達成するためのキーテクノロジーとして重要と思われるのは，SOEC，SOEC，RFC，水素ガスタービンなどの次世代水素利用機器である．これらの次世代水素利用機器は共通して高温水素中で動作するため，高温水素中の構造材料強度や損傷が研究される必要がある．
高温水素中の材料損傷としては，水素浸食（HA, Hydrogen Attack）がよく知られており，解明された機構に基づいてネルソン線図を用いた設計手法も確立されている2)．しかし，2010年に発生した水素浸食を原因とした事故3)を機に，再びその研究が始められている4)．また，高温に曝される構造物の設計ではクリープを考慮する必要があるが，水素中のクリープに関する研究については，1980-90年代に横川らの研究5,6)があるものの，全体的な特性の把握や詳細な損傷メカニズムは次世代水素利用機器の設計にとっては十分とは言えない．本研究では，次世代水素利用機器の安全性の確保に資するため，高温水素が材料強度に及ぼす影響を解明することを目的とする．

Event date： 2020.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学戸畑キャンパス   Country：Japan  

近年の油井開発において，ドリリング・ケーシングという先端作井技術が普及しつつある．これは，油井管の先端にドリルビットを装着し，油井管を回転させることで油井の掘削と油井管の敷設を同時に行う技術である．この場合，油井管が屈曲した経路を通過する際に，油井管に回転曲げ荷重が負荷される．油井管はねじ継手によって連結されており，疲労に対する弱部はねじ継手の締結部であることが実体疲労試験1) によって明らかにされている．その油井管ねじ継手の実体疲労試験においては，台形ねじの雄ねじ底底面と雌ねじ山頂面の接触面でフレッティング疲労破壊が起こる場合があることも明らかにされている．油井管のねじ部には締結を補助するためにコーティングが施され，潤滑剤が塗布されている．本研究では油井管ねじ継手の疲労強度信頼性確保に資するために，潤滑下のコーティングが油井管材料のフレッティング疲労特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする．

Event date： 2020.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学戸畑キャンパス   Country：Japan  

水素の鉄鋼材料中への侵入は疲労き裂進展速度の加速につながる場合がある．水素ガスから材料中へ水素が侵入するプロセスでは1)，１）き裂進展により生成された材料の新生面が水素ガスに露出，２）水素分子がその新生面に吸着，３）吸着した水素分子が新生面の触媒作用によって水素原子へと解離，４）水素原子が材料内に侵入，５）き裂先端近傍に拡散・集積，という段階を経る．このとき，水素ガス中に一酸化炭素（CO）や酸素（O2）などの水素よりも鉄表面との相互作用の強い特定のガス不純物分子が存在すると，優先的に鉄表面に吸着して水素分子の解離に対する鉄表面の触媒作用を被毒する2)．その結果，材料内への水素侵入が防がれ，水素による疲労き裂進展の加速が抑制される3,4)．
本研究では，水素による疲労き裂進展の加速に対するCOとO2の抑制機構の違いを明らかにすることを目的とした．

Event date： 2020.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学戸畑キャンパス   Country：Japan  

水素が金属材料中に侵入すると，疲労き裂進展の加速を生じる場合がある．このことは水素利用機器の安全性や長期信頼性の確保において考慮しなければならない問題である．水素ガス環境中から金属材料内部に水素が侵入するためには，水素分子から水素原子に解離する必要があり，き裂進展によって生じた材料の新生面がその触媒として作用する1)．ここで，Fe表面との相互作用が水素分子よりも強力な酸素（O2）や一酸化炭素（CO）などの特定の不純物が水素ガス中に存在すると，水素よりも優先的にFe表面に吸着し，Fe表面の触媒作用を被毒する2)．その結果、水素分子の解離が妨げられ，続く材料内への水素侵入が抑えられることで，水素による疲労き裂進展加速が抑制される．COにこのような作用があることは知られている3)ものの，材料，ガス圧力，温度などの因子が抑制効果に与える影響は詳細には明らかにされていない．本研究では種々の材料を用いCOを含む水素ガス中で疲労き裂進展試験を行い，鋼種によってCOの水素助長疲労き裂進展の抑制の効果に違いがあるかどうか明らかにすることを目的とした．

Event date： 2020.11 - 2020.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Korea, Republic of  

Event date： 2020.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2020.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

低合金鋼SNCM439焼入れ焼戻し材において，微小き裂進展挙動に及ぼす水素の影響を解明することを最終的な目的に据えて，大気中および水素中における微小疲労き裂進展速度の評価方法を確立した．

Event date： 2020.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2020.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福井大学   Country：Japan  

水素中へのppmレベルの酸素添加が水素ガス中フレッティング疲労特性に及ぼす影響とその機構を解明するために，高純度水素ガス中および酸素‐水素混合気中でフレッティング疲労試験を行った．酸素添加により水素ガス中フレッティング疲労強度は顕著に低下した．酸素添加によるフレッティング面における酸化物の生成がフレッティング摩耗を促進させ，接触面の応力状態を変化させたことがフレッティング疲労強度低下の一因である．

Event date： 2020.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：France  

Event date： 2020.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス, 福岡   Country：Japan  

The objective of this study is to clarify the effect of high-temperature hydrogen on material strength for reliability of the advanced hydrogen energy technologies such as SOFC, SOEC, RFC and hydrogen gas turbine. SSRT and creep test were carried out in Ar and H2 under a gas pressure of 0.12 MPa absolute pressure. The test materials were SUS304 and Ti-6Al-4V. The testing temperature was ranged from 25 ℃ to 600 ℃ in SSRT. The creep test was conducted at 600 ℃. In the SSRT of SUS304, hydrogen embrittlement occurred at 25 ℃. On the other hand, no ductility loss occurred at 100 ℃ and higher temperature because hydrogen does not have interaction with the dislocations. As an important finding obtained from this experiment, the work hardening rate in H2 decreased compared to that in Ar at 600 ℃. In the creep test of SUS304, the initial creep strain and creep rate was higher in H2 compared to those in Ar. As the result, the creep life was significantly reduced in H2. The morphology of fracture surfaces was changed in H2. The dimple fracture was promoted in H2. The changes in the deformation behavior and fracture surface were an important discovery for consideration of the mechanism that hydrogen reduced the creep life. In the SSRT of Ti-6Al-4V, no ductility loss in H2 occurred at 25 and 100 ℃. However, significant ductility loss occurred at 600 ℃. The cause is expected that the titanium-hydride formed in high-temperature H2.

Event date： 2020.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：China  

Event date： 2020.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2020.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2020.1

Language：English  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

Event date： 2020.1

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2020.1

Language：English  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

Event date： 2019.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

2019年に策定された経済産業省の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」1) によると，2030年頃の水素発電の本格導入や2050年の水素価格の低減が目標として掲げられている．これらの目標を達成するためのキーテクノロジーとして重要と思われるのは，SOEC，SOEC，RFC，水素ガスタービンなどの次世代水素利用機器である．これらの次世代水素利用機器は共通して高温水素中で動作するため，高温水素中の構造材料強度や損傷が研究される必要がある．
高温水素中の材料損傷としては，水素浸食（HA, Hydrogen Attack）がよく知られており，解明された機構に基づいてネルソン線図を用いた設計手法も確立されている2)．しかし，2010年に発生した水素浸食を原因とした事故3)を機に，再びその研究が始められている4)．また，高温に曝される構造物の設計ではクリープを考慮する必要があるが，水素中のクリープに関する研究については，1980-90年代に横川らの研究5,6)があるものの，全体的な特性の把握や詳細な損傷メカニズムは次世代水素利用機器の設計にとっては十分とは言えない．本研究では，次世代水素利用機器の安全性の確保に資するため，高温水素が材料強度に及ぼす影響を解明することを目的とする．

Event date： 2019.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

近年の油井開発において，ドリリング・ケーシングという先端作井技術が普及しつつある．これは，油井管の先端にドリルビットを装着し，油井管を回転させることで油井の掘削と油井管の敷設を同時に行う技術である．この場合，油井管が屈曲した経路を通過する際に，油井管に回転曲げ荷重が負荷される．油井管はねじ継手によって連結されており，疲労に対する弱部はねじ継手の締結部であることが実体疲労試験1) によって明らかにされている．その油井管ねじ継手の実体疲労試験においては，台形ねじの雄ねじ底底面と雌ねじ山頂面の接触面でフレッティング疲労破壊が起こる場合があることも明らかにされている．油井管のねじ部には締結を補助するためにコーティングが施され，潤滑剤が塗布されている．本研究では油井管ねじ継手の疲労強度信頼性確保に資するために，潤滑下のコーティングが油井管材料のフレッティング疲労特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする．

Event date： 2019.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

水素の鉄鋼材料中への侵入は疲労き裂進展速度の加速につながる場合がある．水素ガスから材料中へ水素が侵入するプロセスでは1)，１）き裂進展により生成された材料の新生面が水素ガスに露出，２）水素分子がその新生面に吸着，３）吸着した水素分子が新生面の触媒作用によって水素原子へと解離，４）水素原子が材料内に侵入，５）き裂先端近傍に拡散・集積，という段階を経る．このとき，水素ガス中に一酸化炭素（CO）や酸素（O2）などの水素よりも鉄表面との相互作用の強い特定のガス不純物分子が存在すると，優先的に鉄表面に吸着して水素分子の解離に対する鉄表面の触媒作用を被毒する2)．その結果，材料内への水素侵入が防がれ，水素による疲労き裂進展の加速が抑制される3,4)．
本研究では，水素による疲労き裂進展の加速に対するCOとO2の抑制機構の違いを明らかにすることを目的とした．

Event date： 2019.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学   Country：Japan  

水素が金属材料中に侵入すると，疲労き裂進展の加速を生じる場合がある．このことは水素利用機器の安全性や長期信頼性の確保において考慮しなければならない問題である．水素ガス環境中から金属材料内部に水素が侵入するためには，水素分子から水素原子に解離する必要があり，き裂進展によって生じた材料の新生面がその触媒として作用する1)．ここで，Fe表面との相互作用が水素分子よりも強力な酸素（O2）や一酸化炭素（CO）などの特定の不純物が水素ガス中に存在すると，水素よりも優先的にFe表面に吸着し，Fe表面の触媒作用を被毒する2)．その結果、水素分子の解離が妨げられ，続く材料内への水素侵入が抑えられることで，水素による疲労き裂進展加速が抑制される．COにこのような作用があることは知られている3)ものの，材料，ガス圧力，温度などの因子が抑制効果に与える影響は詳細には明らかにされていない．本研究では種々の材料を用いCOを含む水素ガス中で疲労き裂進展試験を行い，鋼種によってCOの水素助長疲労き裂進展の抑制の効果に違いがあるかどうか明らかにすることを目的とした．

Event date： 2019.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：United States  

Event date： 2019.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：France  

Event date： 2019.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：France  

Event date： 2019.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2019.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：室蘭工科大学，室蘭   Country：Japan  

水素ガス中にO2やCOなど水素よりも鉄表面との相互作用の強い不純物が存在すると，それらの不純物は水素よりも優先的に鉄表面に吸着し，水素分子の解離に対する鉄表面の触媒作用を被毒する1)．その結果，材料内への水素の侵入が防がれ，水素による疲労き裂進展の加速が抑制される．本研究では，COとO2の水素による疲労き裂進展の加速の抑制効果を負荷周波数の影響と関連付けて明らかにした．

Event date： 2019.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：室蘭工科大学，室蘭   Country：Japan  

水素助長局所塑性変形（Hydrogen Enhanced Localized Plasticity, HELP1））のように水素による塑性の増大に着目した水素脆化機構に対しては，塑性変形に及ぼす水素の影響の理解が重要である．本研究の目的は，SUS304鋼のひずみ制御疲労試験において，疲労寿命や繰返し変形挙動に及ぼす水素の影響を明らかにすることである．

Event date： 2019.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Spain  

Event date： 2019.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Spain  

Event date： 2019.1

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2018.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：熊本大学，熊本   Country：Japan  

水素ガス中の疲労き裂進展加速に対するCOのケミカルコーティングの効果とその効果に対する負荷周波数の影響を解明するために，COを含む水素環境中でパイプ鋼A333を用いた疲労き裂進展試験を行った．得られた結果を以下に示す．
(1) f = 20 Hzにおいて，1,000 vppm COの添加は水素ガス中の疲労き裂進展に影響を及ぼさなかった．10,000 vppm 以上のCOを添加することで水素による疲労き裂進展の加速が抑制され，またCO濃度の上昇に伴って抑制効果は増加した．
(2) f = 0.02 Hzにおいて，低K領域ではCO添加の影響が現れなかったが，あるき裂進展速度以上では抑制効果が現れた．

Event date： 2018.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Thailand  

Event date： 2018.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Thailand  

Event date： 2018.12

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Thailand  

Event date： 2018.9

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Italy  

Event date： 2018.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2018.5 - 2018.6

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：France  

Event date： 2018.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

素中に含まれる不純物による水素助長破壊の抑制効果に及ぼす材料強度と不純物種の影響を解明するために，異なる強度を持つ材料を用いて，一酸化炭素または酸素を含む水素環境中で破壊じん性試験を行った．
(1)ガス不純物による水素助長破壊の抑制効果は材料強度の上昇に伴い低下した．
(2)一酸化炭素よりも酸素の方がより高い抑制効果を示した．

Event date： 2018.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

疲労限度に及ぼす水素ガス環境の影響を明らかにするため，焼入れ低温焼戻しを施したSCM435鋼により0.1 MPa 水素ガス中の高サイクル疲労試験をf = 20 Hzで実施した．
(1) 疲労限度は0.1 MPa 水素ガス中で低下を示さなかった．
(2) 疲労限度の試験片で観察されたすべり帯には水素の影響により顕著に異なっていた．

Event date： 2018.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：宮崎シーガイヤコンベンションセンター   Country：Japan  

フレッティング疲労限度の定量的評価法として、微小予亀裂材の亀裂進展試験と有限要素法による予亀裂の応力拡大係数の計算を組み合わせた手法を提案した。評価法の検証のため、微小予亀裂を用いたフレッティング疲労試験を実施し、実験結果と予測が一致することを確認した。

Event date： 2018.2

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

水素環境中で生じる疲労き裂進展の加速に対する一酸化炭素添加の影響を解明するために，低温配管用鋼管 ASTM A333 Grade 6 を用いた疲労き裂進展試験を行った．一酸化炭素濃度1000 vol.ppmのとき，20 Hz では水素の影響は抑制されなかったが，0.02 Hz では水素の影響がほぼ抑制された．．

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

不純物による水素助長破壊抑制に対する材料強度の影響を解明するため，強度が異なる材料を用いて破壊じん性試験を実施した．HV329材で水素によるKIC低下の抑制がみられた一酸化炭素濃度でもHV613材では効果がみられず，HV 613材で抑制効果を得るためには，より高濃度の一酸化炭素が必要であった．

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

油井管ねじ継手で生じる接触面内部のフレティング疲労破壊のメカニズムを考察するために油井管材料L80を用いたフレッティング疲労試験を行なった．得られた結果を以下に示す．
(1)主き裂は，接触面圧100 MPaのとき接触面端部に，接触面圧50 MPaのとき接触面内部に生じた．
(2)接触面は全すべり状態であったが，接触面端部と内部で摩耗の状態が異なり境界が生じた．
(3)接触面内部にき裂が生じる場合，摩耗状態の違いによりできる境界にき裂が生じた．

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

SUH660とSUS316Lを溶接した継ぎ手の引張強度に及ぼす水素の影響を解明した。

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

金属材料の強度は，極端にいえば，転位が動くかどうかで決まっており，水素が材料強度を劣化させるのであれば，水素と転位の動きの相互作用を解明する必要がある．本研究では，繰返し塑性変形挙動に及ぼす水素の影響に着目し，SUS304を供試材に，水素チャージ材と未チャージ材の低サイクル疲労試験を行い，結果を比較した．

Event date： 2017.11

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：沖縄県青年会館（那覇）   Country：Japan  

高強度材料の水素中での疲労限度を取得するため，水素脆化に敏感な高強度材料を作成し，SCM435の0.1 MPa 水素ガス中の高サイクル疲労試験をf = 20 Hzで実施した．疲労限度は0.1 MPa 水素ガス中で低下を示さなかった．しかし，疲労限度の試験片で観察されたすべり帯には水素の影響が認められた．

Event date： 2017.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：名城大学   Country：Japan  

Event date： 2017.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：琉球大学工学部   Country：Japan  

除荷弾性コンプライアンス法によりき裂長さの連続計測を行い，疲労き裂の進展試験を実施した．供試材は油井管材料L80であり，き裂進展試験開始時のき裂長さは110μmである．

Event date： 2017.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2017.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2017.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2016.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北九州国際会議場   Country：Japan  

燃料電池自動車の普及により、今後製造、輸送、貯蔵、消費に至る水素チェーンがより大規模に構築されていく中で、水素機器の長期信頼性を確保することがますます重要になっている。高圧ガス機器の設計では、安全率を大きくとり複雑な計算を必要としない公式による設計と、材料を効率的に利用するために公式による設計よりも低い安全率を設定し、安全をき裂進展などの解析により担保する解析による設計があるが、いずれの方法でも水素により疲労限度が顕著に低下することが、設計の安全性に関わる事項として懸念されている。そのため、高圧水素ガス機器の設計や規制緩和に対して、高圧水素ガス中での疲労限度のデータ取得と水素が疲労限度に及ぼす影響の解明が強く求められており、そのような努力が払われてきた．そのような背景をもとに、本研究では，より効率的に高圧水素ガス中で疲労限度を取得する方法の開発と高圧水素ガス中で高サイクル疲労試験を実施した。

Event date： 2016.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北九州国際会議場   Country：Japan  

自動車の軽量化に向けて，自動車における樹脂材料の割合は増加し続けており，今後もその傾向が続くものと予測されている．本研究は，自動車空調用圧縮機部品へ短繊維炭素繊維複合強化PPS 樹脂材料を適用するため，強度特性に及ぼす射出成形条件の影響及び破壊メカニズムの解明を目的としている．部品の開発過程において，異なる射出成形条件により作製した部品に対して強度試験を行ったところ，破壊の起こる位置は同じであったが，破壊強度には顕著な差が現れた．この強度実験に用いた実体モデルを調査した結果，樹脂の結晶化度，繊維の配向とポロシティの分布などに違いが認められた．先行研究において，ポロシティ分布の違いが強度に及ぼす影響を解明するため，引張試験片レベルの検討を行った．引張強さは，ポロシティの数が多く大きさも大きい成形条件B の試験片の方が低めの値と大きなばらつきを示した．成形条件の違いにより欠陥の性状が変化し，短繊維強化複合樹脂の引張強度にも大きな影響を及ぼすことが明らかになったが，成形で導入される欠陥と破壊の関連について，より詳しく解明するため，途中止め引張試験を実施した．

Event date： 2016.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北九州国際会議場   Country：Japan  

結晶粒の微細化は高強度の金属材料を創製する手法として近年活発に研究されている．特に，鋼をベースに用いた材料は引張特性に加えて疲労特性も優れている．一方，機械加工による表面硬化層や表面粗さは，疲労強度に顕著な影響を及ぼすことが知られている ．しかし，超微細結晶粒材料の疲労特性に及ぼす影響は明らかでない．このことを超微細結晶粒材料について考えてみた場合，機械加工の影響層の厚みや表面粗さが結晶粒径よりも大きい可能性があること，また，機械加工による入熱やひずみにより結晶構造の変態や結晶粒の粗大化を生じる可能性があることなど，いくつか通常の鋼とは違った特性が生じる可能性が挙げられる．そのため，超微細粒鋼の疲労特性に及ぼす機械加工層の影響を明らかにすることが必要である．本研究では平均結晶粒径1 μm の超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労特性に及ぼす機械加工表面の影響を解明することを目的とした．

Event date： 2016.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北九州国際会議場   Country：Japan  

接触面圧の分布は接触する2面の形状に応じて著しく変化する．そのため，フレッティング疲労においては接触形状の影響に関する研究が行われている1), 2)．しかし，機械加工の際に不可避的に生じたり，許容範囲であったりする，接触形状のわずかな違いがフレッティング疲労特性に及ぼす影響に関しては，未だ十分に明らかにされていない．もしこのような接触形状のわずかな違いがフレッティング疲労強度を大きく変化させるのであれば，その影響を明らかにすることは，実機の評価などにとって有用である．
本研究では，平面度の異なる二種類の接触片を準備してフレッティング疲労試験を行ない，フレッティング疲労特性を明らかにした．

Event date： 2016.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北九州国際会議場   Country：Japan  

これまで高圧水素配管の接合には主に機械的継手であるコーン＆スレッド継手が用いられてきたが，メンテナンス性の向上や緩みによる水素の漏洩のリスク回避から溶接継手の導入が検討されている． また高圧水素配管の材料には耐水素性が要求されるが，例えばSUS316Lは低強度であるために配管が厚肉となり，熱交換器では非常に不利となることが指摘されている.そのため強度が高く，かつ耐水素性を有する高窒素ステンレス鋼XM19が注目されている1)．本研究では，XM19の高圧水素配管の溶接法の開発の一環として，溶接管の評価を行っている．ここでは基本の溶接条件により作製した試験片について結果を報告する．

Event date： 2016.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：China  

Event date： 2016.9 - 2017.9

Language：English  

Country：United States  

Event date： 2016.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

Hydrogen refueling infrastructure for fuel cell vehicles requires weld joints for high-pressure piping. Thus characterization of effect of hydrogen in fatigue strength of the piping welds is necessary. Here, fatigue strength of the weld jointed pipe, which is made of high-nitrogen stainless steel XM19, was investigated. At first, a fatigue test method to simulate fatigue due to inner pressure cycle in an efficient way was developed. The microstructure of the weld metal is dendrite. The fatigue strength of the hydrogen charged specimen is the same as that of the uncharged one. There is no significant change in fatigue fracture surface between uncharged and hydrogen charged specimen. The fatigue crack initiated from defects like micro-porosity at inner surface of weld metal.

Event date： 2016.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

Recently, fatigue properties of ultra-fine grain steels are actively studied, and some of them show good results. However, the effect of machining on the fatigue properties of ultra-fine grain steel has not been clarified, despite that it is important for practical application. In this study, an ultra-fine grain austenitic stainless steel, which average grain size is 1µm, and a commercial SUS316 austenitic stainless steel were studied. The surface finish of the specimens was as-machined by milling and buffing. The fatigue strength of the SUS316 was improved by the machining. The cause was significant increase of the hardness of the surface layer by the machining. On the other hand, the fatigue strength of the ultra-fine grain steel was reduced by the machining. Increase of the hardness of the surface layer of the ultra-fine grain steel was much smaller than that of the SUS316. In addition, hardened depth was also smaller than that of the SUS316. Many small notches were introduced by the machining for the both materials. According to the results of additional fatigue test using small notched specimens, the ultra-fine grain steel was very sensitive to the notch compared to the SUS316. As the results, the fatigue strength of the ultra-fine grain steel was reduced by the machining.

Event date： 2016.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

最新の油井開発技術（Drilling with Casing）においては，パイプ同士を接続するねじ継ぎ手に疲労荷重が負荷されて，ねじ継ぎ手の疲労破壊について調べる必要性がでてきている．本研究では，実体疲労試験により起こったねじ継ぎ手のフレッティング疲労破壊に対してメカニズムを明らかにするものである．

Event date： 2016.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州大学伊都キャンパス   Country：Japan  

水素中にppmレベルの酸素を添加すると，水素中のフレッティング疲労強度は顕著に低下した．酸素は酸化の状態と摩耗の状態を変化させ，その結果接触面の応力状態がよりき裂が進展しやすい状態に変化したためと考えられる．

Event date： 2016.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

金属疲労の強度と寿命にはばらつきが存在する．そのばらつきの取り扱いに関して規格と過去の研究を引用して紹介した．

Event date： 2016.7 - 2016.8

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Singapore  

Event date： 2016.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Brazil  

Event date： 2016.4

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Brazil  

Event date： 2016.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京理科大学   Country：Japan  

超微細粒オーステナイト鋼の疲労に関する研究の一環として，疲労き裂進展特性に関する研究を行った．

Event date： 2016.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京理科大学   Country：Japan  

高圧水素ガス中の高サイクル疲労特性解明のために，水素ガス圧力140 MPaの高圧水素ガス容器付き共振疲労試験機を開発し，高圧水素ガス中で107回までの疲労試験を実施した．

Event date： 2016.2

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2016.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2016.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2016.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2016.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2016.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：ホルトホール大分   Country：Japan  

水素インフラに関連した技術開発の一環として，高圧水素配管への応用を念頭に高窒素ステンレス鋼の溶接法の開発を行っている．高圧水素配管においてはこれまで主にコーン＆スレッド継手が用いられてきたが，メンテナンス性の問題や水素の漏えいの危険性から溶接継手の導入が考えられている．一方，高圧水素配管に使用する材料には耐水素性が必要とされるが， SUS316L等では低強度のため配管が厚肉となり，材料コストが増大したり，十分な流量を確保できなかったりという問題がある .そのため高強度な耐水素材料が必要であるが，溶接が適用できることが重要である．これらのことから熱処理や加工硬化無しでも強度が高く，かつ耐水素性を有する材料である高窒素ステンレス鋼XM-19が注目されている．本研究では，まず高圧水素配管の簡便な疲労試験法の開発を行い，XM-19溶接配管の疲労強度評価を水素の影響の評価も含めて行った．

Event date： 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：ホルトホール大分   Country：Japan  

フレッティング疲労は部品と部品の接触部で生じる金属疲労と摩耗が重畳した現象であり，大幅な疲労強度の低下をもたらす．近年の油井開発において，ケーシングパイプ（油井管）の先端にドリルピットを装着して掘削するドリリングケーシングと呼ばれる作井技術が普及の兆しを見せており，ケージングパイプに疲労荷重が負荷されるため，ねじ継手部のフレッティング疲労破壊に注意をはらう必要がある．油井管ねじ継手の実体疲労試験の結果，ねじ面の接触面中央でフレッティング疲労破壊に至る場合がみられた．接触部の内部で発生するフレッティング疲労破壊は比較的低面圧の場合に発生することが報告されているが，接触端部のき裂については定量的評価が行なわれていることに比べて，接触面中央で生じるフレッティング疲労破壊の詳細なメカニズムは未解明である．本研究では，油井管材料を用いてフレッティング疲労破壊の生じる位置の変化に対して，接触面圧と相対すべり量の影響に着目してフレッティング疲労試験を行った．

Event date： 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：ホルトホール大分   Country：Japan  

高木らが開発した，平均結晶粒径1μmの超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼（UFG16-10）の疲労強度とき裂進展に関する著者らの研究においては，UFG16-10は同一の化学成分で結晶粒径21μmの供試材（CG16-10）及び粒径76μmのSUS316と比較して優れた特性を有することが明らかにされている．本研究の目的は，超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂発生挙動を解明することである．最終的には，超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労強度の向上メカニズムを解明することを目的とする．超微細粒材の疲労特性に関する研究は現在までに盛んに行われ，疲労き裂発生挙動についても検討がなされている．しかし，従来の超微細粒材は微細化プロセスで相変態を生じていたり，初期転位密度が非常に高かったりすることから，結晶粒が微細であることそのものと疲労強度との関係について必ずしも充分な理解に至っていないように思われる．
本研究では，応力集中係数が小さい緩い切欠き材で疲労試験を行い，レプリカ法により疲労き裂発生挙動を観察した．

Event date： 2015.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：ホルトホール大分   Country：Japan  

フレッティングとは接触面間に生じる微小な相対すべり運動である．フレッティング部で生じる疲労をフレッティング疲労といい，フレッティング疲労強度は平滑材の疲労強度に比べ顕著に低下する．水素利用機器においてもフレッティング疲労が発生する場合があり，その評価やメカニズム解明が求められている．フレッティング疲労における接触面間の相対すべり量はフレッティング疲労に影響を及ぼす因子の一つである．そのため，フレッティング疲労強度評価のため，種々の方法で相対すべり量の測定が行われている が，接触端部の相対すべり量の測定はなかなか難しいのが現状である．　本研究では，水素中フレッティング疲労強度評価のため，MEMS（Micro Electro Mechanical System）技術を応用し，水素ガス環境下で高精度に相対すべり量を測定できる小型のすべり計の開発を行った．

Event date： 2015.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2015.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2015.9

Language：English  

Country：Poland  

Event date： 2015.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：北海道大学工学部   Country：Japan  

Effect of injection molding conditions on the tensile strength of short carbon fiber reinforced polyphnylene sulfide (PPS) plastic was investigated in order to apply the plastic to the structural members of automotive components. The length of the carbon fiber is 200m. The volume fraction of the carbon fiber was 30%. Tensile test specimens were produced by injection molding with two different molding conditions. The tensile strength was changed depending on the molding conditions. Since the size and number of porosity are significantly different between two specimens, it was presumed that the salient factor determining tensile strength of the specimens was porosity. The point is that the results of the tensile test showed similar trend in terms of the effect of molding conditions to that obtained pressure test of the prototype components which were produced by different molding conditions. Although formation of porosity during injection molding is strongly influenced by the shape of the component, simple tensile specimen could be used to a certain extent to optimize molding conditions or understand strength properties of the real component.

Event date： 2015.8

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：神宮会館（伊勢市）   Country：Japan  

水素ガス中でフレッティング疲労強度が顕著に低下するメカニズムを解明した．

Event date： 2015.5

Language：Japanese  

Venue：山形大学米沢キャンパス   Country：Japan  

水素中フレッティング疲労では顕著な疲労強度低下が生じるが，その原因として接触面間の凝着が挙げられる．凝着が発生すると，凝着部の材料には厳しい塑性変形の繰り返しが生じて微視組織の変化が引き起こされる．その微視組織の変化に対する水素の影響を明らかにした．

Event date： 2015.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福岡大学工学部   Country：Japan  

短繊維の炭素繊維複合PPS樹脂の引張特性に及ぼす自動車における樹脂材料の割合は増加し続けているが，強度部材や動的部品への適用に際しては，課題も多い．その課題の一つは，樹脂の機械的性質と従来金属製であった部品に要求されている強度のバランスの問題であり，複合材料の研究が盛んに行われている．別の課題として，生産性とコストの問題があり，複合材料とする場合は射出成形が可能な短繊維の利用が試みられている．射出成形には強度にも関係する多数の因子があり，成形条件と強度に関する系統的な研究が必要である．本研究の目的は，自動車空調用圧縮機の強度部材に，射出成形によるカーボン短繊維強化ポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂を適用するために，強度特性と破壊のメカニズムを明らかにすることである．樹脂製圧縮機の開発の過程アニーリング処理と射出成形条件の影響において，実体のモデル試験片の破壊試験を実施したところ，き裂の生じた位置は同じであったが，射出成形条件によって強度に顕著な違いが現れた（図1）．原因究明のために破壊したモデル試験片を調べたところ，樹脂の結晶化度，繊維の配向，ポロシティの分布などに違いが認められた．しかしながら，強度とそれらのpossible factorsとの関係，あるいは影響の度合いを，実体モデル試験片において明らかにすることは難しい．そのため，ここでは強度に差を生じた原因を究明するための一つのアプローチとして，引張試験片レベルで強度に及ぼす成形条件の影響を検討した．

Event date： 2015.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福岡大学工学部   Country：Japan  

燃料電池技術を核とした水素利用の増加に伴い，高圧水素配管の疲労強度評価の必要性が高まっている．しかし，実際の配管を試験片として疲労試験を行う際に，実ガスの内圧では繰返し速度を速くできないことや，管を疲労破壊させるような高い応力を負荷できないこと，加減圧により温度変化が生じることなどの問題から，簡便で効率的な疲労試験方法の開発が求められている．本研究の目的は，繰返し内圧負荷を受ける配管の疲労破壊を模擬した疲労試験の手法を確立することである．

Event date： 2015.2

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2014.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

銅は水素利用機器に対して利用可能であり，高圧水素中の絞りはヘリウムガス中と比較して低下がなく，引張特性に対する水素脆化は認められない．しかし，銅の水素中疲労特性，とくに高サイクル疲労現象に関する知見は少ない．
以上より，本研究では10MPa水素ガス中における無酸素銅加工硬化材の高サイクル疲労特性を明らかにすることを目的とした．

Event date： 2014.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

本研究では鋼種・熱処理の異なる材料について連続水素チャージ下の破壊じん性試験を実施し，破壊靱性に及ぼす水素の影響と静的強度，微視組織等の材料特性との関係を明らかにした．また，水素の影響機構に対して，材料中の水素拡散の面から検討を加えた．

Event date： 2014.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

高木らはFe-Cr-Ni三元合金についてオーステナイト相の結晶粒を微細化する合金成分と加工熱処理法を開発した．Hall-Petchの法則によると結晶粒径が微細なほど降伏応力が高くなるため, 超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼は高強度の耐水素材料としての高い可能性を有する. 超微細粒の材料の疲労特性に関する研究は現在までに盛んに行われている3), 4). しかし, 転位密度や相変態など様々な要素が疲労強度に影響を与える因子となるため, 結晶粒が微細であることそのものが疲労強度にどのような影響を与えるのかについては充分に理解がなされていない.そこで本研究では超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労特性を明らかにし, さらに結晶粒微細化が疲労強度に及ぼす影響に関するメカニズムの検討を行った.

Event date： 2014.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

自動車における樹脂材料の割合は増加し続けており，今後もその傾向が続くものと予測されている1)．本研究では，自動車空調用圧縮機の強度部材にカーボン短繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂を適用するために，強度特性と破壊のメカニズムを明らかにすることを目的としている．樹脂製圧縮機の開発の過程において，実体のモデル試験片の疲労試験を実施したところ（図1），射出成形条件によって疲労強度に顕著な違いが現れた．本論文では，その差を生じた原因を究明するための一つのアプローチとして，樹脂の結晶化度が強度に及ぼす影響を明らかにするために，アニーリング処理条件の異なる試験片を準備して，150℃における引張試験を行った．

Event date： 2014.12

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：鹿児島大学工学部   Country：Japan  

フレッティング疲労とは，機械構造物の部品と部品の接触部などで生じる，金属疲労と摩擦・摩耗が重畳した現象である．水素は金属疲労と摩擦・摩耗の両方に影響を及ぼし，フレッティング疲労強度を顕著に低下させる1). また，水素中に含まれる不純物は水素中の疲労特性および摩擦・摩耗特性に影響を及ぼすため2)，水素中フレッティング疲労強度にも水素中に含まれる不純物が影響を及ぼすことが考えられる．そこで本研究では，水素中に含まれるppmレベルの酸素と水蒸気がフレッティング疲労強度に及ぼす影響を解明するために，フレッティング面の酸化物除去・生成挙動に着目し，それらとフレッティング疲労強度の関連を検討した．

Event date： 2014.11

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Japan  

Event date： 2014.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Brazil  

Event date： 2014.10

Language：English   Presentation type：Oral presentation (general)  

Country：Brazil  

Event date： 2014.10

Language：English  

Country：Brazil  

Event date： 2014.9

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2014.9

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2014.9

Language：English  

Country：Japan  

Event date： 2014.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京電機大学　東京千住キャンパス   Country：Japan  

Fretting fatigue is a composite phenomenon of metal fatigue and friction. Therefore, environmental hydrogen can affect on friction, and internal hydrogen can affect fatigue. This study is aiming at clarification of the effects of environmental hydrogen and internal hydrogen independently and synergistically.

Event date： 2014.9

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：東京電機大学　東京千住キャンパス   Country：Japan  

Fretting fatigue, which is a composite phenomenon of metal fatigue and friction, is one of the major factors in the design of mechanical components. Since hydrogen can influence both fatigue and friction, importance of fretting fatigue is highlighted in hydrogen equipment. The fretting fatigue strength of austenitic stainless steels significantly reduced by the effects of hydrogen. One of the major reasons for the reduced fretting fatigue strength in hydrogen gas is adhesion between contacting surfaces. Friction force is transmitted through the small area of the adhered spots, severe stress concentration then arises in the vicinity of the adhered spots. This increase in mechanical stress assists crack initiation. Furthermore, evidences of severe cyclic plastic deformation is found at the adhered part. The plastic deformation results microstructure change. These are other important factors for the reduction in fatigue strength due to hydrogen, because plastic deformation is essential for the functions of hydrogen regarding HELP mechanism, hydrogen diffusion and hydrogen concentration. Fretting fatigue test of hydrogen charged materials are also carried out. Internal hydrogen also reduced critical stress to crack initiation, and it resulted reduction in the fretting fatigue strength.

Event date： 2014.7

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福島大学   Country：Japan  

本研究では，鋼の種類，硬さ，負荷速度をパラメータとした系統的な連続水素チャージ下の破壊靱性試験を行い，低合金綱の破壊靱性に及ぼす水素の影響を広範な条件に対して明らかにした．水素の影響機構については，材料中の水素の拡散の面から検討を行った．

Event date： 2014.7

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福島大学   Country：Japan  

炭素繊維複合材料の強度に関して，短繊維を用い射出成形で作製した構造用機械部品の評価を行った．

Event date： 2014.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福岡大学   Country：Japan  

フレッティング疲労とは機械構造物の接触部などで生じる金属疲労と摩擦・摩耗が重畳した現象であり，フレッティング疲労強度は平滑材の疲労強度に比べ顕著に低下する．
　水素利用機器の設計・運用または普及を安全かつ高い信頼性をもって低コストで図るためには，水素がフレッティング疲労特性に及ぼす影響について解明する必要がある．著者らの研究で，水素雰囲気中フレッティング疲労破壊は，接触面間の凝着部に生じる多数の微小き裂を起点として生じることを明らかにした(1)．水素ガス中の不純物は疲労き裂進展に影響を及ぼす(2)が，フレッティングでは接触面間の凝着特性にも影響を及ぼすことが考えられる．そこで本研究では，高純度の水素環境を実現し，さらに微量の不純物を添加した環境を作製する技術を確立し，水素中フレッティング疲労特性に及ぼす不純物の影響の解明を行った．ここでは，不純物として酸素および水蒸気に着目した．

Event date： 2014.5

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：福岡大学   Country：Japan  

水素利用社会の実現のために, 高強度の耐水素材料として期待される粒径1μmの超微細粒オーステナイト鋼の水素機器への適用の可能性を模索することを目的とし, 室温大気中環境下において, 水素チャージ材・未チャージ材それぞれの条件について, 繰返し速度15Hz, 応力比R = -1での疲労試験を実施した. その結果, 同一の化学成分で粒径21μmの供試材, 粒径76μmのSUS316と比較して極めて優れた疲労強度特性を示し, 高強度でありながら, 水素の影響は軽微であった. また, き裂進展特性についてもSUS316と比較して優れたき裂進展抵抗を有しており, SUS316で見られた水素チャージによるき裂進展の加速も見られなかった.

Event date： 2014.3

Language：Japanese   Presentation type：Oral presentation (general)  

Venue：九州工業大学工学部   Country：Japan  

一般に材料が高強度化するほど破壊じん性は低下し，水素脆化にも敏感になることが知られているが(3)，高強度鋼の利用は低コスト化に直結しており，水素利用機器への適用性の検討や新しい材料の開発が進められている．本研究ではNi 量の異なる複数の低合金鋼について，水素脆化が破壊じん性値 JIC に及ぼす影響を調べた．またそれぞれの材料は数種類の温度で焼戻しを行い，同一成分で強度レベルが異なることによる水素の影響を調べた．