2024/09/30 更新

お知らせ

 

写真a

クボタ マサノブ
久保田 祐信
KUBOTA MASANOBU
所属
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 物質変換科学ユニット 教授
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 物質変換科学ユニット(併任)
■廃止組織■ 水素適合材料研究部門(併任)
水素材料先端科学研究センター (併任)
工学府 機械工学専攻(併任)
職名
教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928026720
プロフィール
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の水素構造材料研究部門(~2020.3まで)・物質変換科学ユニット(2020.4~)において,金属材料の強度に及ぼす水素の影響(水素脆化)・不純物を利用した水素脆化の防止・高温水素中のクリープ変形を中心に,材料強度に関する実験的研究を,国際的な協働・異分野融合・異なる研究手法の融合を推し進めながら行っています.九州大学・水材料先端科学研究センター(HYDROGENIUS)にも所属し,そこでは主に高圧水素中の疲労限度に関する研究を行っています.九州大学機械工学部門からは多大な援助をいただいており,機械工学科と機械工学専攻に水素適合材料・破壊学研究室を開設させていただき,機械工学の学生とともに研究に勤しんでいます. 教育:以下の課目を担当しました.【全学の学生対象】アカデミック・フロンティア,Advanced engineering,【機械航空工学3年生】機械工学実験第1(ねじり試験),【大学院】水素エネルギー構造材材.材料科学の基礎から最先端の研究まで,わかりやすく,かつ,専門性を失わないように内容を工夫した講義ができるように努めています.卒論・修論では,学生をパートナーとして一緒に仕事ができるように,学生の自主性を重んじて教育する方針です.卒業研究の教育としての目標は,学生が与えられた課題の中から自分なりの目標を見いだし,それを自身のオリジナリティ・クリエイティビティで追求できる能力を身につけることであると思っています.材料強度の学問以外にも,制御・測定のための電気回路製作とプログラミング,試験片・試験装置部品の機械加工,設計製図,成果発表プレゼンテーションなどの広い技術が身に付くように研究を組み立てています.過去には,機械・建築・情報系の学生を対象にして数学,線形代数を教えていたこともあります.全学,部局のFDには,積極的に参加して教育方法についても勉強しています.日本工学教育協会,九州工学教育協会にも所属しています.高校への出張講義にも積極的に参加しています. 研究:材料強度に及ぼす水素の影響を中心に,材料の破壊の研究を行っています.水素ガスに含まれる不純物の影響,高温水素中の材料強度,フレッティング疲労などが主要な研究テーマです.計算力学,材料科学,表面化学,熱力学などの研究者と協働しています.研究結果が企業において実際のものつくりに利用されるように,テクノロジー・トランスファーにも重きを置いています. (1)フレッティング疲労,金属疲労,破壊靭性に及ぼす水素の影響:水素を燃料とする燃料電池自動車の販売がスタートしましたが,安全性を保ちながら機器のコストを低減し,水素をより利用しやすくするため,材料強度に関する水素の影響とメカニズムについて研究を行っています.研究には,企業と共同で行っているものもいくつかあります.研究成果は,2004年Young researcher award, 2005年優秀研究発表賞,2009年優秀講演論文賞などを受賞しました. (2)高圧水素中の疲労限度:世界に1台しかない高圧水素中で疲労限度を求めるための装置を開発し,研究しています.世界でもここだけで実施可能な実験です. (3)高温水素機器の材料強度:SOFC,SOECなどのこれから主役になる水素利用機器は高温で作動します.これらの機器の材料強度を研究しています.英文専門誌に投稿した論文は,その号の Top article に選定されました(Corrosion 77-3 (2021) 256-265). (4)フレッティング疲労き裂の発生に関する研究:フレッティング疲労は機器の設計の主要な因子の一つです.接触部の中央から発生するき裂に関して,企業との連携の上研究を進めています.フレッティング疲労は小生の主要な研究テーマであり,学術賞や技術賞の受賞にもつながっています. 社会貢献:日本機械学会九州支部・筆頭庶務幹事(2021.3-),日本材料学会九州支部会計幹事(2008-2009),日本材料学会九州支部庶務幹事(2010),日本材料学会九州支部幹事(2011-2015),日本機械学会会誌編集委員(2009-2010),論文審査委員(和文ジャーナル,英文ジャーナル),企業向け講習会(金属疲労,フレッティング疲労,水素と材料強度など),標準フレッティング疲労試験法策定委員,研究会主査(フレッティング疲労,水素),日本材料学会理事(2016-2019)など. 国際連携活動:国際会議実行委員会(IHC2022, MMYoung, ISFF6 - ISFF10, ASMP2018, VHF-9等)
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学位

  • 博士(工学)

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 摩擦による金属触媒活性化に関する研究

    研究キーワード: 触媒 一酸化炭素 二酸化炭素 水素 分解

    研究期間: 2020年4月

  • 研究テーマ: 高温水素環境における材料強度劣化に関する研究

    研究キーワード: 水素,高温,クリープ,疲労

    研究期間: 2017年4月

  • 研究テーマ: 油井管材料のフレッティング疲労に関する研究

    研究キーワード: フレッティング,フレッティング疲労,油井管,コーティング,潤滑

    研究期間: 2016年4月

  • 研究テーマ: 高圧水素配管用溶接継手の開発

    研究キーワード: 水素,溶接

    研究期間: 2014年4月 - 2017年3月

  • 研究テーマ: 水素助長破壊に対する水素ガス中不純物の影響

    研究キーワード: 水素,破壊,疲労,フレッティング,破壊靭性,不純物

    研究期間: 2014年4月

  • 研究テーマ: 高圧水素中の疲労限度

    研究キーワード: 水素,疲労限度

    研究期間: 2014年4月

  • 研究テーマ: 破壊靭性に及ぼす水素の影響

    研究キーワード: 水素 破壊靭性

    研究期間: 2010年10月 - 2013年9月

  • 研究テーマ: 鉄道用車輪材料の微小き裂進展挙動に関する研究

    研究キーワード: 微小き裂,き裂進展,下限界,鉄道

    研究期間: 2010年4月

  • 研究テーマ: ねじりを受ける部品のフレッティング疲労強度評価

    研究キーワード: フレッティング疲労,ねじり,スプライン,はめ合い

    研究期間: 2008年4月

  • 研究テーマ: 水素環境中フレッティング疲労の強度低下メカニズム解明

    研究キーワード: 水素,フレッティング疲労,機構,強度低下,凝着,微小き裂

    研究期間: 2007年4月

  • 研究テーマ: 耐フレッティング疲労設計としての応力緩和溝形状選定に関する研究

    研究キーワード: フレッティング疲労,応力緩和溝,疲労強度向上

    研究期間: 2005年4月

  • 研究テーマ: 水素ガスならびに材料中水素がフレッティング疲労強度に及ぼす影響

    研究キーワード: 水素ガス,水素濃度,フレッティング疲労強度

    研究期間: 2003年4月

受賞

  • 日本材料学会 学術貢献賞

    2024年5月   日本材料学会   水素と構造材料に関する新しい材料科学の研究

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    受賞者は,フレッティング疲労,不純物による水素脆化の抑制,高温水素中クリープ,金属表面の触媒作用と関連した材料強度に関する精力的な研究を行い顕著な成果を収めている.
    1.フレッティング疲労に関する研究 フレッティング疲労強度は平滑材の疲労強度に比べて著しく低いために,設計の主要因子として認識され,数多くの研究がなされてきた.しかし,その現象には,摩耗による経時変化,接触面での化学的作用,摩擦・摩耗と疲労の両方が環境の影響を受けることなどから,現在でも研究の対象となっている.
    受賞者は,比較的小型の部品を対象にして,接触端部に浅い溝を導入する方法で顕著なフレッティング疲労強度の向上を実現するとともに,そのフレッティング疲労強度と溝形状を定量的に関係づける溝の形状パラメータを提案した.受賞者はまた,スプラインによる動力伝達軸の疲労強度を,スプラインと通常は疲労強度の弱部となる圧入とを組み合わせて,4~8倍に向上させることに成功し,その成果は「ハイブリッド結合構造を用いた動力伝達軸の小型化による環境・省動力自動車空調用圧縮機の開発」として,平成23年度日本材料学会技術賞を受賞した.
    受賞者は,フレッティング疲労に及ぼす水素の影響の解明に取り組み,水素がフレッティング疲労強度に影響を与える機構を化学的・物理的・機械的・冶金的な面から総合的に明らかにした.オーステナイト系ステンレス鋼SUS304を供試材として行われた水素中フレッティング疲労試験において,水素がフレッティング疲労強度を低下させることを明らかにし,接触面同士の凝着による高い応力により多数の微小き裂が発生して疲労強度低下に至るメカニズムを,水素によるフレッティング下の微小き裂発生の加速や高い塑性ひずみの繰返しによる結晶相の変態とも関連付けて明らかにした.
    2.不純物による水素脆化の抑制に関する研究 受賞者は,水素ガスに微量の不純物を添加して水素脆化を緩和する研究を,表面化学の研究者と連携した分野横断型アプローチにより推し進めている.一酸化炭素(CO)は,水素よりも鉄表面との相互作用が強い分子であるので,水素脆化の抑制効果が期待できる.受賞者は,COを含む水素中で破壊靭性試験と疲労き裂進展試験を実施し,COは水素脆化を低減するが完全には防止できないこととその機構を明らかにした.鉄表面に吸着したCOは鉄表面の電子密度を引き付けて局在化させ,鉄表面が別のCOと化学的相互作用を持つための障壁となり,その結果,COは鉄表面の最大75%までしか被覆できず,残りの部分から水素が少ない量でも材料に侵入して水素脆化が引き起こされる.
    3.高温水素中クリープ 高温型燃料電池や高温水蒸気電解は,将来の発展が期待される新しい技術である.過去に行われた高温の材料強度に対する水素の影響に関する研究では,水素侵食のようにメカニズムが解明され材料選択法が確立しているものと,水素中クリープのようにメカニズムには確定的な議論が無いものがある.そこで受賞者は,水素中クリープの研究を2016年頃より開始し,オーステナイト系ステンレス鋼SUS304と工業用純鉄SUY-1に対して,水素がクリープ寿命を顕著に減少させることを実験的に示した.また,水素がクリープ変形を加速させる機構として,水素による空孔濃度の増加に助長された転位上昇の促進という新しいメカニズムを提案している.
    4.金属表面の触媒作用と関連した材料強度
     受賞者は,不純物による水素脆化の抑制に関する研究の一環として,COを添加した水素ガス中でフレッティング疲労試験を行い,顕著なフレッティング疲労強度の向上を得た.しかし,その向上の度合いは大気中のフレッティング疲労強度をはるかに上回るものであり,予期した機構では説明できない結果となった.受賞者は,その原因を接触面に堆積したアモルファス・カーボンが固体潤滑剤として作用し,接触面間の摩擦係数を低下させ,接触面の局所的な応力を低下させたためであることを明らかにした.この研究は触媒化学の領域を取り込んだ分野横断的な新しいトライボロジーの研究分野(Chemomechanical catalyst tribology)を開拓することにつながるものであり,学術的な意味は極めて大きい.
     受賞者は,以上のような学術的な貢献と合わせて,1996年に正会員として本会で活動を開始して以来,本会の種々の活動に貢献している.例えば,2007年から2015年にわたり,九州支部の幹事として,九州支部50周年記念行事の実行委員,支部独自の講習会「初めて学ぶ金属疲労」の立ち上げ,支部賞の制定,支部講演会の立ち上げなどに関わってきた.本会の全体に対しても,2016年度から2019年度まで理事を務めて,本会の出版事業を担当した.
     以上のように,受賞者は,顕著な研究業績と学会活動に対する貢献により材料学の進歩発展に寄与したことが認められ,本会学術貢献賞に値するものと評価した.

  • Best Presentation

    2018年8月   ICDMM2018 Conference Committee   Effects of Hydrogen and Weld Defect on Tensile Properties of SUH660 and SUS316L Welded Joints

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    The effect of hydrogen on the tensile properties of the SUH660 and SUS316L different materials welded joints was characterized in conjunction with the joint shape and weld defects. The butt welded joint specimen without weld defect fractured at the SUS316L base material,and did not cause hydrogen embrittlement (HE). However, the failure position of the spigot-lap welded joint specimen moved from the SUS316L base material to the weld part when hydrogen charging was applied. This resulted in a significant reduction of the elongation. It was presumed that the HE was induced by the stress concentration due to the weld shape. The weld defect induced HE in both joints. The weld defect was produced by incomplete penetration. It also caused incomplete mixing of the weld metal. Consequently, filler nickel segregated around the weld defect, then HE occurred.

  • 平成23年度 技術賞

    2012年5月   日本材料学会   ハイブリッド結合構造を用いた動力伝達軸の小型化による環境・省動力自動車空調用圧縮機の開発

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門 一般表彰 優秀講演論文賞

    2010年9月   日本機械学会 機械材料・材料加工部門   SUS304鋼の水素ガス中におけるフレッティング疲労限度低下機構の検討

  • 日本材料学会論文賞

    2008年5月   日本材料学会   フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響と溝形状選定条件

  • 日本機械学会賞(論文)

    2007年4月   日本機械学会   全ての応力振幅が疲労限度以下での変動応力フレッティング疲労

  • 学術奨励賞

    2006年5月   日本材料学会   フレッティング疲労に及ぼす諸因子の影響と定量的強度評価に関する研究

  • 優秀研究発表賞

    2005年3月   日本材料学会   「フレッティング疲労に及ぼす水素ガス雰囲気の影響」

  • Young Researcher Award

    2004年1月   The 4th International Symposium on the 21st Century COE Program Nagaoka University of Technology & The 5th International Symposium on Eco-Materials Processing & Design   Fretting Fatigue in Hydrogen Emvironment

  • 優秀講演論文賞

    2001年10月   日本機械学会 機械材料・加工部門   フレッティング疲労き裂の発生に及ぼす疲労限度以下の過小応力の影響について,一定応力振幅の疲労限度以下の応力しか加えられない場合でも微小なフレッティング疲労き裂が発生するという変動応力下の効果を発見した.

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論文

  • Improvement of fretting fatigue strength by carbon monoxide and catalyst activation under chemomechanical effects of fretting 査読 国際誌

    @Masanobu Kubota, @Ryosuke Komoda, #Yuki Nakamura

    Theoretical and Applied Fracture Mechanics   121   103460   2022年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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 × 10^5 cycles in the H2 and 10^7 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: https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2022.103460

  • Achieving a Carbon Neutral Future through Advanced Functional Materials and Technologies 招待 査読 国際誌

    @Andrew Chapman,Elif Ertekin, @Masanobu Kubota, Akihide Nagao, Kaila Bertsch, Arnaud Macadre, @Toshihiro Tsuchiyama, @Takuro Masamura, @Setsuo Takaki, Ryosuke Komoda, Mohsen Dadfarnia, Brian Somerday, @Alexander Tsekov Staykov, @Joichi Sugimura, @Yoshinori Sawae, @Takehiro Morita, @Hiroyoshi Tanaka, @Kazuyuki Yagi, Vlad Niste, Prabakaran Saravanan, Shugo Onitsuka, @Ki-Seok Yoon, @Seiji Ogo, @Toshinori Matsushima, Ganbaatar Tumen-Ulzii, Dino Klotz, Dinh Hoa Nguyen, George Harrington, @Chihaya Adachi, @Hiroshige Matsumoto, @Leonard Kwati, @Yukina Takahashi, Nuttavut Kosem, @Tatsumi Ishihara, @Miho Yamauchi, @Bidyut Baran Saha, Md. Amirul Islam, Jin Miyawaki, Harish Sivasankaran, @Masamichi Kohno, @Shigenori Fujikawa, @Roman Selyanchyn, @Takeshi Tsuji, @Yukihiro Higashi, Reiner Kirchheim, and Petros Sofronis

    Bulletin of The Chemical Society of Japan   95 ( 1 )   73 - 103   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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: https://doi.org/10.1246/bcsj.20210323

  • Effect of Hydrogen on Creep Properties of SUS304 Austenitic Stainless Steel 査読 国際誌

    #Daisuke Takazaki, @Toshihiro Tsuchiyama, Ryosuke Komoda, @Mohsen Dadfarnia, @Brian P. Somerday, @Petros Sofronis, @Masanobu Kubota

    Corrosion   77 ( 3 )   256 - 265   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The objective of this study is to derive mechanistic insight into the degradation of metals in high-temperature hydrogen in order to enable the safety of evolving hydrogen technologies that operate at elevated temperature. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases under absolute pressure of 0.12 MPa at 873 K. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. Results revealed that the creep life
    (time to failure) and creep ductility (strain to failure) of the SUS304 in hydrogen gas and in argon displayed opposite trends. While the creep life (time to failure) of the SUS304 in hydrogen gas was significantly shorter than that in argon, creep ductility (strain to failure) 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. Regarding the mechanisms governing reduced creep life in hydrogen, the effects of decarburization, carbide formation, and the hydrogen-enhanced localized plasticity mechanism were investigated. It was confirmed that these effects were not responsible for the reduced creep life in hydrogen, at least within the creep life range of this study. Alternately, the plausible role of hydrogen was to enhance the vacancy density, which led to magnified lattice diffusion (self-diffusion) and associated dislocation climb. As a consequence, hydrogen accelerated the creep strain rate and shortened the creep life.

  • Inhibitory effect of oxygen on hydrogen-induced fracture of A333 pipe steel 査読

    Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota, Aleksandar Tsekov Staykov, Patrick Ginet, Francoise Barbier, Jader Furtado

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   42 ( 6 )   1387 - 1401   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The effect of oxygen contained in hydrogen gas environment as an impurity on hydrogen environment embrittlement (HEE) of A333 pipe steel was studied through the fracture toughness tests in hydrogen gases. The oxygen contents in the hydrogen gases were 100, 10, and 0.1 vppm. A significant reduction in the J-Δa curve was observed in the hydrogen with 0.1-vppm oxygen. Under given loading conditions, the embrittling effect of hydrogen was completely inhibited by 100 vppm of oxygen. In the case of the hydrogen with 10-vppm oxygen, initially the embrittling effect of hydrogen was fully inhibited, and then subsequently appeared. It was confirmed that 1-vppm oxygen reduced the embrittling effect of hydrogen. The results can be explained by the predictive model of HEE proposed by Somerday et al.

    DOI: 10.1111/ffe.12994

  • The effects of oxygen impurities on fretting fatigue of austenitic stainless steel in hydrogen gas 査読 国際誌

    Kubota, M., Komoda, R., Furtado, J

    Proceedings of 2016 Hydrogen Confrerence, Edited by B.P. Somerday and P. Sofronis, ASME   454 - 461   2017年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • A Quantitative Approach to Evaluate Fretting Fatigue Limit Using a Pre-Cracked Specimen 査読 国際誌

    久保田 祐信, 片岡 俊介, 髙﨑 大裕, 近藤 良之

    Tribology International   108   48 - 56   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A pre-cracked specimen, which has a 70-μm-deep crack, was used for the fretting fatigue test to understand the reasons for the change in the fretting fatigue limit due to changes in the contact pressure, position of the precrack, and foot length of the contact pad. The threshold stress intensity factor range to crack propagation of the pre-crack, ΔKth, was obtained by the crack growth test. The stress intensity factor range of the pre-crack under fretting conditions was then evaluated by a finite element analysis to estimate the fretting fatigue limit of the pre-crack specimen. The effects of these variables on the fretting fatigue limit were quantitatively explained by the results of the FEM and ΔKth of the short crack.

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

  • Fretting fatigue in hydrogen and the effect of oxygen impurity 招待 国際誌

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    Proc. the Asian Conference on Experimental Mechanics 2016 (ACEM 2016)   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Fretting is a coupled problem of fatigue and frictional contact. It brings unique phenomena that enhance the hydrogen-induced degradation of fatigue strength. Therefore, the role of hydrogen in the fretting fatigue is seriously considered by both manufacturers and users of hydrogen equipment. The fretting fatigue limit in hydrogen was significantly lower than that in air, whereas the fatigue limit of the conventional fatigue test was the same for the both tests. The results clearly demonstrate that the fretting had some specific effects that enhance hydrogen-induced degradation of fatigue strength.

  • 水素雰囲気におけるフレッチング疲労 招待 査読

    久保田 祐信, 薦田 亮介

    トライボロジスト   60 ( 10 )   651 - 657   2015年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • 高圧水素中における無酸素銅加工硬化材の疲労特性 査読

    河上紘大, 副島孝, 久保田 祐信

    銅と銅合金   52 ( 1 )   245 - 250   2013年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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).

  • 0.7MPa 水素ガス中における炭素鋼鋼板SM490B の弾塑性破壊靭性に及ぼす変位速度の影響 査読

    松本 拓哉, 伊藤賀久岳, 平林 佐那, 久保田 祐信, 松岡 三郎

    日本機械学会論文集(A 編)   79 ( 804 )   1210 - 1225   2013年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • 水素ガス中フレッティング疲労における疲労強度低下の基本的機構(凝着部に発生する微小き裂の発生条件に及ぼす水素の影響) 査読

    薦田亮介, 久保田 祐信, 近藤 良之, Jader Furtado

    日本機械学会論文集A編   79 ( 801 )   536 - 545   2013年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • オーステナイト系ステンレス鋼の切欠き材の高サイクル疲労強度に及ぼす過大応力と水素の影響 査読

    久保田祐信,佐久間亨,山口純一郎,近藤良之

    日本機械学会論文集(A 編)   77 ( 782 )   2012年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • Improvement of Torsional Fretting Fatigue Strength of Splined Shaft Used for Car Air Conditioning Compressors by Hybrid Joint 査読 国際誌

    Kanetaka MIYAZAWA, Masato MIWA, Akihiro TASHIRO, Tatsuro AOKI Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering   5 ( 12 )   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To improve the fatigue strength of the splined shaft used for a car’s air conditioning compressor, press fit was added to the innermost part of the spline. This shaft connection consisting of a spline and press fit is called a "hybrid joint" in this study. A torsional fretting fatigue test was performed focusing on the effect of the amount of interference on the fatigue strength. The fatigue strength of the splined shaft was drastically increased by the hybrid joint. The fatigue strength of the hybrid joint was at most 8 times higher than that of the conventional spline-joint shaft. The fatigue strength as well as the failure mode of the hybrid-jointed specimens were changed depending on the amount of interference. The reason was that the relative slip was significantly reduced with an increase in the amount of interference. The specimen consisted of a shaft, a boss and a bolt. The hybrid joint prevented loosening of the bolt, while loosening of the bolt was found to occur in the conventional spline-joint shaft.

    DOI: 10.1299/jmmp.5.753

  • SUS304の水素ガス中フレッティング疲労における疲労限度低下機構 査読

    久保田 祐信,田中 康宏,桑田 喬平,近藤 良之

    材料   59 ( 6 )   2010年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mechanism of reductin of fretting fatigue limit in hydrogen gas in SUS304

  • Effect of hydrogen concetration on fretting fatigue strength 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Tsuyoshi Nishimura, Yoshiyuki Kondo

    Journal of solid mechanics and material engineering   4 ( 6 )   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/jmmp.4.816

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

    Masanobu KUBOTA, Shunsuke KATAOKA and Yoshiyuki KONDO

    International Journal of fatigue   31 ( 3 )   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hydrogen Gas Effect on Fretting Fatigue Properties of Materials Used in Hydrogen Utilization Machines 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Yasuhiro TANAKA, Kyohei KUWADA and Yoshiyuki KONDO

    Tribology International   42 ( 9 )   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The effect of rubber contact on the fretting fatiguestrength of railway wheel tire 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, kenj HIRAKAWA

    Tribology International   42 ( 9 )   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The effect of rubber contact on the fretting fatigue strength of railway wheel tire 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Kenji Hirakawa

    Tribology International   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength of materials used for hydrogen utilization machines 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Yasuhiro Tanaka, Yoshiyuki Kondo

    Tribology International   2009年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Fretting Fatigue Strength of SCM435H Steel and SUH660 Heat Resistant Steel in Hydrogen Gas Environment 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Yasuhiro TANAKA and Yoshiyuki.KONDO

    Tribotest   2008年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environment 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Yasuhiro TANAKA, Kyouhei KUWADA and Yoshiyuki KONDO

    Proceedings of the 3rd International Conference on Material and Processing   2008年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environment

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

    Masanobu KUBOTA, Shunsuke KATAOKA and Yoshiyuki KONDO

    International Journal of Fatigue   2008年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • SCM435H及びSUH660のフレッティング疲労特性に及ぼす水素ガス環境の影響 査読

    久保田 祐信,田中 康博,近藤 良之

    日本機械学会論文集   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Fretting Fatigue Properties of SCM435H and SUH660 in Hydrogen Gas Environment by Masanobu KUBOTA, Yasuhiro TANAKA and Yoshiyuki KONDO, Transactions of Japan Society of Mechanical Engineers, Vol .73, No. 736, pp. 1382-1387 (2007.12)

  • Effect of Stress Relief Groove Shape on Fretting Fatigue Strength 査読 国際誌

    Shunsuke Kataoka, Chu Sakae, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    Key Engineering Materials   2007年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Evaluation of optimal shape of stress relief groove for the improvement of fretting fatigue strength 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Shunsuke Kataoka, Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of ATEM07   2007年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • The effect of rubber contact on the fretting fatigue strength of railway wheel tire 国際誌

    Kenji HIRAKAWA, Masanobu KUBOTA

    Proceedings of 5th International Symposium on Fretting Fatigue   2007年4月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Fretting in Hydrogen gas 査読 国際誌

    M. Kubota, N. Noyama, C. Sakae and Y. Kondo

    Tribology international   2006年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • フレッティング疲労に及ぼす水素ガス環境の影響 査読

    久保田祐信,納山尚樹,笛田宗広,栄 中,近藤良之

    材料   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength

  • Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Sotaro NIHO, Chu SAKAE and Yoshiyuki KONDO

    JSME International Journal   46 ( 3 )   297 - 302   2003年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • The Analysis of Fretting Fatigue Failure in Backup Roll and its Prevention 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Hidenori ODANAKA, Chu SAKAE, Yoshihiro OHKOMORI, and Yoshiyuki KONDO

    ASTM STP 1425   1425   434 - 445   2003年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Sotaro Niho, Chu Sakae and Yoshiyuki Kondo

    Proc. of JSME/ASME International Conference on Materials and Processing 2002   46 ( 3 )   297 - 302   2002年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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

  • The Effect of the Contact Conditions and Surface Treatments on the Fretting Fatigue Strength of Medium Carbon Steel 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Kentaro TSUTSUI, Taizo MAKINO, Kenji HIRAKAWA

    ASTM STP 1367   1367   477 - 490   2000年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • Crack Propagation Properties on HIP-Treated Cast Aluminum Alloys 査読 国際誌

    M. Kubota, T. Ochi, A. Ishii and R. Shibata

    Material Science and Research International   4 ( 3 )   193 - 199   1998年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • Effect of Hydrogen Blending on Fatigue Crack Growth Behavior in Natural Gas 査読

    #Shunsuke Umezaki, @Masanobu Kubota, Ryosuke Kmoda, Naho Inoue, Hiroshi Okano, Tomoharu Ishida, Shusaku Takagi

    第10回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム(JCOSSAR2023)   2024年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Hydrogen and natural gas blending can be considered as an important energy technology in terms of utilization of the existing infrastructure, which is the magnitude of a cost impact to the deployment of hydrogen infrastructures, and smooth transition of energy systems. In this study, fatigue crack growth tests were carried out in air, hydrogen, methane/20% hydrogen mixtures and three kinds of natural gas/20% hydrogen mixtures with different impurity oxygen concentrations in order to characterize the effect of hydrogen on fatigue crack growth properties in natural gas in conjunction with the effect of impurity oxygen. The pressure of gases except for air was 1 MPa. The material was JIS SCM435 low-alloy steel. In the hydrogen and the methane/20% hydrogen mixtures, the fatigue crack growth rates were accelerated. The acceleration was less in the methane/hydrogen mixtures compared with that in the hydrogen. It is presumed that the less hydrogen effect was due to reduced partial hydrogen pressure in the methane/20% hydrogen mixtures. This was confirmed by the crack growth test in 0.2 MPa hydrogen resulting in the same crack growth rate in the mixture. Regarding the experiments in the natural gas/20% hydrogen mixtures, the acceleration of fatigue crack growth rate occurred, but it was partially inhibited. This result was due to the oxygen contained in the natural gas. The inhibitory effect increased with increasing oxygen concentration. The predictive model of hydrogen-assisted crack growth in the presence of oxygen by Somerday et al. was well adapted to the results of this study.

  • オーステナイト系ステンレス鋼SUS304のスモールパンチ試験特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響

    村上 幸太郎, 駒崎 慎一, 久保田 祐信

    材料   73 ( 6 )   512 - 519   2024年6月   ISSN:05145163 eISSN:18807488

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本材料学会  

    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.

    DOI: 10.2472/jsms.73.512

    Scopus

    CiNii Research

  • オーステナイト系ステンレス鋼SUS 304 のスモールパンチ試験特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響 査読

    村上 幸太郎, 駒崎 慎一, @久保田 祐信

    2024年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • Mitigation of hydrogen embrittlement of iron and steels by carbon monoxide in gaseous H<inf>2</inf>

    Komoda R., Zhang N., Kubota M., Staykov A., Ginet P., Furtado J., Prost L., Nagao A.

    International Journal of Hydrogen Energy   2024年   ISSN:03603199

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    出版者・発行元: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

  • Mechanistic model for hydrogen accelerated fatigue crack growth in a low carbon steel

    Hosseini Z.S., Dadfarnia M., Kubota M., Nagao A., Somerday B.P., Sofronis P., Ritchie R.O.

    International Journal of Hydrogen Energy   2024年   ISSN:03603199

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    出版者・発行元: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

  • Three-dimensional constraint-based void-growth model for high temperature hydrogen attack 査読 国際誌

    @K. Vijayvargia, @P. Sofronis, @M. Dadfarnia, @M. Kubota, @A. Staykov, #K. Wada, @J. A. Pugh, @T. J. Eason

    International Journal of Fracture   243   203 - 228   2023年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    High temperature hydrogen attack (HTHA) is degradation of steels exposed to hydrogen gas at high temperatures and pressures. Currently, the design practice against HTHA is based on the Nelson curves which are phenomenological in nature and do not account for the underlying failure mechanisms. 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. 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: https://doi.org/10.1007/s10704-023-00739-2

  • Three-dimensional constraint-based void-growth model for high temperature hydrogen attack

    Vijayvargia, K; Dadfarnia, M; Sofronis, P; Kubota, M; Staykov, A; Wada, K; Pugh, JA; Eason, TJ

    INTERNATIONAL JOURNAL OF FRACTURE   243 ( 2 )   203 - 228   2023年10月   ISSN:0376-9429 eISSN:1573-2673

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    出版者・発行元: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

  • Effect of alloy composition on CO mitigation effect on gaseous hydrogen embrittlement of ferritic steel

    Zhang N., Komoda R., Kubota M., Staykov A.

    Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference   3139 - 3144   2023年   ISSN:10986189 ISBN:9781880653807

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    出版者・発行元: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

  • 高温水素雰囲気中における鉄鋼材料のスモールパンチクリープ特性

    村上 幸太郎, 駒崎 慎一, 久保田 祐信

    M&M材料力学カンファレンス   2023 ( 0 )   MM1208   2023年   eISSN:24242845

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <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

  • 純鉄の水素中クリープに関する基礎的研究

    和田 健太郎, 薦田 亮介, Arnaud Macadre, 土山 聡宏, 久保田 祐信

    構造物の安全性および信頼性:構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム(JCOSSAR)論文集   10 ( 0 )   341 - 343   2023年   eISSN:27590909

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム運営委員会  

    <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

  • Effect of Hydrogen Blending on Fatigue Crack Growth Behavior in Natural Gas

    Shunsuke UMEZAKI, Masanobu KUBOTA, Ryosuke KOMODA, Naho INOUE, Hiroshi OKANO, Tomoharu ISHIDA, Shusaku TAKAGI

    構造物の安全性および信頼性:構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム(JCOSSAR)論文集   10 ( 0 )   128 - 134   2023年   eISSN:27590909

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    記述言語:英語   出版者・発行元:構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム運営委員会  

    <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 (H<sub>2</sub>), 20% H<sub>2</sub> mixed methane (CH<sub>4</sub>) and 20% H<sub>2</sub> mixed natural gases. Three kinds of natural gases with different oxygen (O<sub>2</sub>) 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 O<sub>2</sub> impurity. The pressure of the gases except for air was 1 MPa. The test material was JIS SCM435 low-alloy steel. In the H<sub>2</sub> and the 20% H<sub>2</sub> mixed CH<sub>4</sub>, the fatigue crack growth rates were accelerated. The acceleration was less in the 20% H<sub>2</sub> mixed CH<sub>4</sub> compared to that in the H<sub>2</sub>. It is presumed that the lower hydrogen effect was due to reduced partial H<sub>2</sub> pressure in the mixture. This was confirmed by the crack growth test in 0.2 MPa H<sub>2</sub> resulting in the same crack growth rate as in the mixture. Regarding the fatigue crack growth tests in the 20% H<sub>2</sub> 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

  • Mitigation of hydrogen environment embrittlment of carbon steels A106 and A333 by addition of CO to H2 gas and its gas pressure dependence 査読 国際誌

    @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, @Patrick Ginet, @Francoise Barbier, @Jader Furtado, @Laurent Prost, @Akihide Nagao

    Proceedings of the Fourth International Conference on Metals & Hydrogen (SteelyHydrogen2022)   A01   2022年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The addition of carbon monoxide (CO) to hydrogen (H2) gas can mitigate hydrogen environment embrittlement (HEE) of steels. The effect of gas pressure on the mitigation of HEE by CO was investigated in this study by a concerted effort of fracture toughness tests in H2 gas containing CO and molecular dynamics (MD) simulations of surface chemical reactions of H2 and CO with iron (Fe) surface. The addition of CO to H2 gas completely prevented HEE under certain conditions. The CO concentration to achieve complete HEE prevention increased with an increase in the gas pressure, in other words, the CO mitigation effect was reduced by an elevated(圧力に対してelevateは使える?) gas pressure. The MD simulations revealed that the dissociation rate of dihydrogen molecules to atomic hydrogen on the Fe surface significantly increased with an increase in the gas pressure, whereas the adsorption rate of CO on the Fe surface was almost independent of the gas pressure. These simulation results suggested that the increase in the gas pressure promoted the hydrogen uptake into the material relatively in the presence of CO(意味不明). This is a reason for the gas pressure dependence of the CO mitigation effect observed in the fracture toughness tests.

  • Improvement of fretting fatigue strength by carbon monoxide and catalyst activation under chemomechanical effects of fretting

    Kubota, M; Komoda, R; Nakamura, Y

    THEORETICAL AND APPLIED FRACTURE MECHANICS   121   2022年10月   ISSN:0167-8442 eISSN:1872-7638

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    出版者・発行元: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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  • Loading dependence of mitigation effect of CO on hydrogen embrittlement of pure iron and low carbon steel 査読 国際誌

    @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, @Patrick Ginet, @Jader Furtado, @Laurent Prost, @Akihide Nagao

    Proceedings of the Thirty-second (2022) International Ocean and Polar Engineering Conference   3038 - 3043   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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.

  • Ammonia mitigation and induction effects on hydrogen environment embrittlement of SCM440 low-alloy steel

    Zhang, N; Komoda, R; Yamada, K; Kubota, M; Staykov, A

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY   47 ( 33 )   15084 - 15093   2022年4月   ISSN:0360-3199 eISSN:1879-3487

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    出版者・発行元: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

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  • Ammonia mitigation and induction effects on hydrogen environment embrittlement of SCM440 low-alloy steel 査読 国際誌

    #Nan Zhang, Ryosuke Komoda, #Kazuki Yamada, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    International journal of hydrogen energy   47 ( 33 )   15084 - 15093   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • 工業用純鉄SUY-1およびオーステナイト系ステンレス鋼SUS310Sを用いた高温水素中のクリープ強度に関する基礎的研究 査読

    @久保田 祐信, #和田 健太郎,#山下 透

    ボイラ研究   431   24 - 31   2022年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • A study of crack initiation in a low alloy steel

    Tian, L; Borchers, C; Kubota, M; Sofronis, P; Kirchheim, R; Volkert, CA

    ACTA MATERIALIA   223   2022年1月   ISSN:1359-6454 eISSN:1873-2453

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    出版者・発行元: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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  • A study of crack initiation in a low alloy steel 査読 国際誌

    LinTian, Christine Borchers, @Masanobu Kubota, Petros Sofronis, Reiner Kirchheim, Cynthia A. Volkert

    Acta Materialia   223   11747   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • Achieving a Carbon Neutral Future through Advanced Functional Materials and Technologies

    Chapman, A; Ertekin, E; Kubota, M; Nagao, A; Bertsch, K; Macadre, A; Tsuchiyama, T; Masamura, T; Takaki, S; Komoda, R; Dadfarnia, M; Somerday, B; Staykov, AT; Sugimura, J; Sawae, Y; Morita, T; Tanaka, H; Yagi, K; Niste, V; Saravanan, P; Onitsuka, S; Yoon, KS; Ogo, S; Matsushima, T; Tumen-Ulzii, G; Klotz, D; Nguyen, DH; Harrington, G; Adachi, C; Matsumoto, H; Kwati, L; Takahashi, Y; Kosem, N; Ishihara, T; Yamauchi, M; Saha, BB; Islam, MA; Miyawaki, J; Sivasankaran, H; Kohno, M; Fujikawa, S; Selyanchyn, R; Tsuji, T; Higashi, Y; Kirchheim, R; Sofronis, P

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   95 ( 1 )   73 - 103   2022年1月   ISSN:0009-2673 eISSN:1348-0634

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    出版者・発行元: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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  • Effect of Gas Pressure on Hydrogen Environment Embrittlement of Carbon Steel A106 in Carbon Monoxide Mixed Hydrogen Gas

    Komoda, R; Kubota, M; Staykov, A; Ginet, P; Barbier, F; Furtado, J; Prost, L; Nagao, A

    METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE   53 ( 1 )   74 - 85   2022年1月   ISSN:1073-5623 eISSN:1543-1940

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    出版者・発行元: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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  • Effect of Hydrogen on Creep Properties

    Kubota, M; Takazaki, D; Komoda, R; Wada, K; Tsuchiyama, T; Dadfarnia, M; Somerday, BP; Sofronis, P

    TMS 2022 151ST ANNUAL MEETING & EXHIBITION SUPPLEMENTAL PROCEEDINGS   1541 - 1548   2022年   ISSN:2367-1181 ISBN:978-3-030-92380-8 eISSN:2367-1696

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    出版者・発行元: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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  • Loading Dependence of Mitigation Effect of CO on Hydrogen Embrittlement of Pure Iron and Low Carbon Steel

    Komoda R., Kubota M., Staykov A., Ginet P., Furtado J., Prost L., Nagao A.

    Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference   3038 - 3043   2022年   ISSN:10986189 ISBN:9781880653814

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    出版者・発行元: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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  • Effect of gas pressure on hydrogen environment embrittlement of carbon steel A106 in carbon monoxide mixed hydrogen gas 査読 国際誌

    Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, Patrick Ginet, Francoise Barbier, Jader Furtado, Laurent Prost, Akihide Nagao

    Metallurgical and Materials Transactions A   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • Modeling the Hydrogen Effect on the Constitutive Response of a Low Carbon Steel in Cyclic Loading 査読 国際誌

    Zahra S. Hosseini, @Mohsen Dadfarnia, @Akihide Nagao, @Masanobu Kubota, @Brian P. Somerday, Robert O. Ritchie, @Petros Sofronis

    Journal of Applied Mechanics   88 ( 3 )   031001-1 - 031001-14   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Hydrogen-accelerated fatigue crack growth is a most severe manifestation of hydrogen embrittlement. A mechanistic and predictive model is still lacking partly due to the lack of a descriptive constitutive model of the hydrogen/material interaction at the macroscale under cyclic loading. Such a model could be used to assess the nature of the stress and strain fields in the neighborhood of a crack, a development that could potentially lead to the association of these fields with proper macroscopic parameters. Toward this goal, a constitutive model for cyclic response should be capable of capturing hardening or softening under cyclic straining or ratcheting under stress-controlled testing. In this work, we attempt a constitutive description by using data from uniaxial strain-controlled cyclic loading and stress-controlled ratcheting tests with a low carbon steel, Japanese Industrial Standard (JIS) SM490YB, conducted in air and 1 MPa H2 gas environment at room temperature. We explore the Chaboche constitutive model which is a nonlinear kinematic hardening model that was developed as an extension to the Frederick and Armstrong model, and propose an approach to calibrate the parameters involved. From the combined experimental data and the calibrated Chaboche model, we may conclude that hydrogen decreases the yield stress and the amount of cyclic hardening. On the other hand, hydrogen increases ratcheting, the rate of cyclic hardening, and promotes stronger recovery.

    DOI: DOI: 10.1115/1.4049076

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Limit of SCM435 Low-Alloy Steel 査読 国際誌

    @Masanobu Kubota, #Mio Fukuda, @Ryosuke Komoda

    Procedia Structural Integrity   19   520 - 527   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The objective of this study is to gain a basic understanding of the effect of hydrogen on the fatigue limit. The material was a low-alloy steel modified to be sensitive to hydrogen embrittlement by heat treatment. A statistical fatigue test was carried out using smooth and deep-notched specimens at a loading frequency of 20 Hz. The environment was laboratory air and hydrogen gas. The hydrogen gas pressure was 0.1 MPa in gauge pressure. The fatigue limit of the smooth specimen was higher in the hydrogen gas than that in air, although the material showed severe hydrogen embrittlement during the SSRT. The fatigue limit of the deep-notched specimen in the hydrogen gas was the same as that in air. For the smooth specimen, the fatigue limit was determined by whether or not a crack was initiated. For the deep-notched specimen, the fatigue limit was determined by whether or not a crack propagated. The results can be interpreted as that hydrogen has no significant effect on crack initiation in the high-cycle fatigue regime and affected the threshold of the crack propagation.

    DOI: 10.1016/j.prostr.2019.12.056

  • Coadsorption of CO and H2 on an Iron Surface and Its Implication on the Hydrogen Embrittlement of Iron 査読

    Aleksandar Staykov, Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota, Patrick Ginet, Françoise Barbier, Jader Furtado

    Journal of Physical Chemistry C   123 ( 50 )   30265 - 30273   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We investigated the competitive coadsorption of carbon monoxide and hydrogen gas on an iron surface with a 110 facet using density functional theory. Our study discusses the hydrogen dissociation reaction on a fresh iron surface and a surface with varying carbon monoxide coverage. Additionally, we investigated the carbon monoxide surface adsorption as a function of the carbon monoxide surface coverage. Our results show different trends for the carbon monoxide adsorption and hydrogen dissociation on surfaces with low and high CO coverage. Those opposite trends were related to the charge of the surface iron atoms and the available surface electron density which is necessary to facilitate the carbon monoxide adsorption and catalyze the hydrogen dissociation reaction. The subsurface diffusion of predissociated surface hydrogen atoms has been included in the model. It was found that the atomistic hydrogen diffusion into the material is also related to the carbon monoxide surface coverage. Our theoretical results confirmed that a small amount of carbon monoxide as an impurity in the hydrogen gas can mitigate the effect of hydrogen embrittlement by significantly reducing the rate of hydrogen dissociation on the iron surface and thus reduce the hydrogen uptake into the bulk of the material. To verify the theoretical results, we carried out a fracture toughness test of pure iron in a high-purity H2, CO and H2 mixture, and N2 gases. This material suffered from hydrogen embrittlement, in other words, reduction in the fracture toughness due to hydrogen. We could derive the complex dependence on the hydrogen embrittlement manifestation as a function of the H2/CO gas mixture ratio and gas exposure time.

    DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b06927

  • The inhibitory effect of carbon monoxide contained in hydrogen gas environment on hydrogen-accelerated fatigue crack growth and its loading frequency dependency 査読

    Ryosuke Komoda, Kazuki Yamada, Masanobu Kubota, Patrick Ginet, Francoise Barbier, Jader Furtado, Laurent Prost

    International Journal of Hydrogen Energy   44 ( 54 )   29007 - 29016   2019年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The effect of carbon monoxide (CO) contained in H2 gas as an impurity on the hydrogen-accelerated fatigue crack growth of A333 pipe steel was studied in association with loading frequency dependency. The addition of CO to H2 gas inhibited the accelerated fatigue crack growth due to the hydrogen. The inhibitory effect was affected by the CO content in the H2 gas, loading frequency, and crack growth rate. Based on these results, it was revealed that the inhibitory effect of CO was governed by both competition between the rate of fresh surface creation by the crack growth and the rate of coverage of the surface by CO and time for hydrogen diffusion in the material to the crack tip with reduced hydrogen entry by CO.

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.09.146

  • Effects of hydrogen and weld defect on tensile properties of SUH660 and SUS316L welded joints 査読

    Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda, Xuesong Cui, Hiroshi Wakabayashi, Yasuhisa Tanaka

    International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research   8 ( 5 )   713 - 718   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The effect of hydrogen on the tensile properties of the SUH660 and SUS316L different materials welded joints was characterized in conjunction with the joint shape and weld defects. The butt welded joint specimen without weld defect fractured at the SUS316L base material, and did not cause hydrogen embrittlement (HE). However, the failure position of the spigot-lap welded joint specimen moved from the SUS316L base material to the weld part when hydrogen charging was applied. This resulted in a significant reduction of the elongation. It was presumed that the HE was induced by the stress concentration due to the weld shape. The weld defect induced HE in both joints. The weld defect was produced by incomplete penetration. It also caused incomplete mixing of the weld metal. Consequently, filler nickel segregated around the weld defect, then HE occurred.

    DOI: 10.18178/ijmerr.8.5.713-718

  • A comparison of inhibitory effects of carbon monoxide and oxygen on hydrogen-accelerated fatigue crack growth

    Ryosuke Komoda, Kazuki Yamada, Masanobu Kubota

    29th International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE 2019 Proceedings of the 29th International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE 2019   4169 - 4174   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    This study investigated effects of addition of O2 and CO to H2 gas environments on a hydrogen-accelerated fatigue crack growth in a pipe steel. Both O2 and CO inhibited the hydrogen-accelerated fatigue crack growth. The inhibitory effect of O2 was well-interpreted by the mechanism proposed by Somerday et al. (2013). On the other hand, different mechanisms, which are the reaction rate of CO with the iron surface and time for hydrogen diffusion in the material, dominated the inhibitory effect of CO.

  • Effects of hydrogen and weld defect on tensile properties of SUH660 and SUS316L welded joints 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Xuesong Cui, Ryosuke Komoda, Hiroshi Wakabayashi and Yasuhisa Tanaka

    Proceedings of 3rd International Conference on Design, Materials and Manufacturing (ICDMM2018)   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The effect of hydrogen on the tensile properties of the SUH660 and SUS316L different materials welded joints was characterized in conjunction with the joint shape and weld defects. The butt welded joint specimen without weld defect fractured at the SUS316L base material, and did not cause hydrogen embrittlement (HE). However, the failure position of the spigot-lap welded joint specimen moved from the SUS316L base material to the weld part when hydrogen charging was applied. This resulted in a significant reduction of the elongation. It was presumed that the HE was induced by the stress concentration due to the weld shape. The weld defect induced HE in both joints. The weld defect was produced by incomplete penetration. It also caused incomplete mixing of the weld metal. Consequently, filler nickel segregated around the weld defect, then HE occurred.

  • Inhibition of hydrogen environment assisted cracking by small amount of oxygen contained in hydrogen gas 査読 国際誌

    Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota, Aleksandar Staykov, Patrick Ginet, Francoise Barbier, Jader Furtado

    Proceedings of the 6th International Conference on Crack Path (CP2018)   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Fracture toughness tests of a pipe steel were conducted in hydrogen environment. The crosshead speed was 2.0 × 10-5 mm/s. The gas pressure was 0.6 MPa. The temperature was kept at 293 K. Two gas systems were used to investigate the small amount of oxygen on hydrogen environment assisted cracking (HEAC). One is a closed gas system, where hydrogen gas is stored in the gas chamber. In this system, oxygen content in the gas chamber gradually increased with time and reached 1 vppm during the test. Another is an open gas system, where high-purity hydrogen gas is continuously supplied into the gas chamber. In this system, the oxygen content in the gas chamber can be kept at 0.1 vppm. The fracture toughness in the hydrogen with 0.1 vppm oxygen was significantly lower than that in air. The fracture toughness in the hydrogen with the maximum oxygen content of 1 vppm was higher than that in the hydrogen with 0.1 vppm oxygen. 1 vppm oxygen partially inhibited the HEAC. Owing to detailed analysis of the fracture toughness test results, the critical oxygen content to appear the inhibitory effect of oxygen under the test conditions could be estimated as 0.3 vppm.

  • Inhibition of hydrogen embrittlement of Cr-Mo steel by the addition of impurities to hydrogen environment and the effect of material strength 査読 国際誌

    Komoda, R., Kubota, M., Staykov, A., Ginet, P., Barbier, F., Furtado, J

    Proceedings of International Ocean and Polar Engineering Conference 2018 (ISOPE-2018)   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The effect of impurities, added to hydrogen environment, on hydrogen embrittlement (HE) was investigated in association with the effect of material strength. Addition of CO and O2 deactivated the HE. O2 prevented the HE with lower concentration than CO. Material with higher strength required larger amount of impurities to prevent the HE. Reduction of hydrogen uptake was the primary result of the addition of the impurities, but a certain amount of hydrogen uptake occurred when the HE was completely inhibited. Discussion regarding essential HE mechanisms for the fracture morphologies was required to interpret the effect of material strength.

  • Fatigue Properties of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel and the Effect of Hydrogen 査読 国際誌

    MasanobuKubota, ArnaudMacadre, KoichiMori and RyoMori

    MATEC Web of Conferences   165   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The fatigue properties of ultra-fine grain austenitic steel(UFG16-10), which has a 1 μm average grain size, were studied as part of the project aimed at the development of high-strength low-cost stainless steels for hydrogen service. The fatigue properties of the UFG16-10 werecompared with that of a coarse grain material with the same chemical composition (CG16-10) and two kinds of commercialsteels, JIS SUS316 and JIS SUH660. The fatigue strength of the UFG16-10was 2.8 times higher than that of the CG16-10. The effect of hydrogenon the fatigue limit of the UFG16-10was not significant. However, the fatigue life of the UFG16-10 was reducedby hydrogen in the short life regime. In the fatigue crack growth test, the UFG16-10showed a good crack growth resistance that was equivalent to that of the SUH660 and significantlyhigher than that of the SUS316. However, the crack growth rate was significantly accelerated by hydrogen. The cause of the hydrogen-assisted fatigue crack growth of the UFG16-10was transformation of the microstructure at the crack tip from austenite to strain-induced martensite.This wasalso the cause of the reducedfatigue life of the hydrogen-charged UFG16-10.

  • Development of new measurement method applying mems technology for relative slip range during fretting fatigue test in hydrogen 査読 国際誌

    Komoda, R., Morita, N., Nakashima, F., Kubota, M., Sawada, R.

    Proceedings of 2016 Hydrogen Confrerence, Edited by B.P. Somerday and P. Sofronis, ASME   454 - 461   2017年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effect of contact pressure on fretting fatigue failure of oil-well pipe material 査読 国際誌

    髙﨑 大裕, 久保田 祐信, 薦田 亮介, 奥 洋介, 杉野 正明, 牧野 泰三

    International Journal of Fatigue   110 ( 1 )   67 - 74   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In a traditional way of oil-well development, casing pipes were laid into a hole drilled beforehand. Recently, a new technology that drilling and laying of casing pipes are simultaneously done by casing pipes a drill bit is at-tached to the top pipe has been developed. The thread joints connecting pipes receive bending rotating load during drilling, and then fretting fatigue is concerned at the thread joints. Based on the results of the full-scale fatigue test of a thread joint, there were two failure modes. The first one was fatigue failure at the thread corner. The second one is fretting fatigue fail-ure at the middle of the contact part of the threads. Fretting fatigue cracks frequently originate at the contact edge because of severe stress concentration. For this fretting fatigue failure mode, many approaches for quantitative evalua-tion of the fretting fatigue strength have been developed. On the other hand, the fretting fatigue crack dur-ing the full scale test of the thread joint was formed at the middle of the contact part. Similar failure mode can be seen in the fretting fatigue with relatively lower con-tact pressure, but quantitative understanding has not yet been achieved.

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

  • Fretting Fatigue on Thread Root of Premium Threaded Connections 査読 国際誌

    奥 洋介, 杉野 正明, Yoshinori Ando, 牧野 泰三, 薦田 亮介, 髙﨑 大裕, 久保田 祐信

    Tribology International   108   111 - 120   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Identification of the fatigue failure mode of the premium threaded connection for Oil Country Tubular Goods pipes was conducted via full-scale fatigue tests. A through-wall crack was found at the imperfect thread root of the male embodiment, but the crack initiation site depended on the stress level. At relatively higher stress amplitude region, the crack originated from the thread rounded corner by stress concentration. At relatively lower stress amplitude region, the crack originated at the middle of the thread root because of fretting fatigue. To investigate the fretting fatigue mechanism in the threaded connection, a fundamental fretting fatigue test was conducted. This test achieved the fretting fatigue failure at the middle of the contact surface under large gross slip condition.

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

  • Threshold stress intensity factor for hydrogen-assisted cracking of Cr-Mo steel used as stationary storage buffer of a hydrogen refueling station 査読 国際誌

    松本 拓哉, 久保田 祐信, 松岡 三郎, Patrick Ginet, Jader Furtado, Francois Barbier

    International journal of hydrogen energy   42   7422 - 7428   2017年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In order to determine appropriate value for threshold stress intensity factor for hydrogen assisted cracking (KIH), constant-displacement and rising-load tests were conducted in high-pressure hydrogen gas for JIS-SCM435 low alloy steel (Cr-Mo steel) used as stationary storage buffer of a hydrogen refuelling station with 0.2% proof strength and ultimate tensile strength equal to 772 MPa and 948 MPa respectively. Thresholds for crack arrest under constant displacement and for crack initiation under rising load were identified. The crack arrest threshold under constant displacement was 44.3 MPa m1/2 to 44.5 MPa m1/2 when small-scale yielding and plane-strain criteria were satisfied and the crack initiation threshold under rising load was 33.1 MPa m1/2 to 41.1 MPa m1/2 in 115 MPa hydrogen gas. The crack arrest threshold was roughly equivalent to the crack initiation threshold although the crack initiation threshold showed slightly more conservative values. It was considered that both test methods could be suitable to determine appropriate value for KIH for this material.

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

  • Effect of Contact Pressure on Fretting Fatigue Failure of Oil-Well Pipe Material 国際誌

    髙﨑 大裕, 久保田 祐信, 薦田 亮介, 吉田 修一, 奥 洋介, 牧野 泰三, 杉野 正明

    Proc. the Asian Conference on Experimental Mechanics 2016 (ACEM 2016)   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Fretting fatigue is a combination of fatigue and a kind of wear. Since the fretting fatigue strength is significantly lower than plain fatigue strength, fretting fatigue is one of the most important factors in the design of components. In resent oil-well development, drilling casing technology becomes popular. As shown in Fig. 1, the thread joint between pipes might suffer from fretting fatigue. In the results of full-scale fatigue test of thread joint, there were two failure modes. The first one was the fatigue failure at the thread corner radius, which has been already quantitatively evaluated. The second one is the fretting fatigue failure at the inner contact surface, which has not been studied yet. The objective of this study is to clarify the mechanism of the fretting fatigue failure at the inner contact surface. For this purpose, a fretting fatigue test with different contact pressure was carried out.

  • Evaluation of Local Relative Slip in a narrow space in Hydrogen Gas Using MEMS Optical Encoder 国際誌

    Nobutomo Morita, 薦田 亮介, Fumiya Nakashima, 久保田 祐信, Eiji Higurashi, 澤田 廉士

    Proc. International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (IEEE OMN 2016)   2016年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The sensing technology to measure local m-order displacement is requested in mechanical property testing. The sensor size should be sufficiently small to install the sensor on specimen, and the sensor characteristic should not be affected by the environment in order to evaluate the change in mechanical properties in different environments. In this paper, we will report evaluation of local relative slip range in fretting fatigue testing using our developed MEMS optical encoder and grating scale. An alignment method of the sensor is also developed.

  • Test machine for fretting in hydrogen environment 査読

    Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda

    Toraibarojisuto/Journal of Japanese Society of Tribologists   61 ( 3 )   187 - 190   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Effect of addition of oxygen and water vapor on fretting fatigue properties of an austenitic stainless steel in hydrogen 査読 国際誌

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    Tribology International   40   16868 - 16877   2015年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    JIS SUS304 fretting fatigue test was done in high-purity hydrogen, an oxygenehydrogen mixture and humidified hydrogen. The fretting fatigue strength in hydrogen was drastically changed depending onthe oxygen level. Basedonthe XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) analysis of the fretted surface, it was found that the fretting removed the original protection layer of the stainless steel, however, the addition of water vapor or ppm-level of oxygen produced an oxide layer on the fretted surface during the fretting that surpassed the removal effect of the initial oxide layer by fretting. In fact, a strong adhesion between the contacting surfaces occurred and no fretting wear particles were observed in the high-purity hydrogen. On the other hand, oxidized fretting wear particles were found in the oxygen-hydrogen mixture. Based on the geometry of contact used in this study, a severe concentration of the contact pressure arouse at the contact edge. This produces a compressive stress field in the specimen where the crack growth was suppressed. This stress concentration was relieved when fretting wear occurs. Therefore, the change in the fretting fatigue strength in hydrogen by the addition of oxygen is closely related to the change in the wear behavior.

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

  • Threshold stress intensity factor for hydrogen-assisted cracking of Cr-Mo steel used as stationary storage buffer of a hydrogen refueling station 査読 国際誌

    松本 拓哉, 久保田 祐信, 松岡 三郎, Patrick Ginet, Jader Furtado, Francois Barbier

    Proc. International Conference on Hydrogen Safety (ICHS2015)   2015年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In order to determine appropriate value for threshold stress intensity factor for hydrogen-assisted cracking, KIH, constant-displacement and rising-load tests were conducted in high-pressure hydrogen gas for JIS-SCM435 low alloy steel (Cr-Mo steel) used as stationary storage buffer of a hydrogen refuelling station with 0.2 % proof strength and ultimate tensile strength equal to 772 MPa and 948 MPa respectively. Thresholds for crack arrest under constant displacement and for crack initiation under rising load were identified. The crack arrest threshold under constant displacement was 44.3 MPa·m1/2 to 44.5 MPa·m1/2 when small-scale yielding and plane-strain criteria were satisfied and the crack initiation threshold under rising load was 33.1 MPa·m1/2 to 41.1 MPa·m1/2 in 115 MPa hydrogen gas. The crack arrest threshold was roughly equivalent to the crack initiation threshold although the crack initiation threshold showed slightly more conservative values. It was considered that both test methods could be suitable to determine appropriate value for KIH for this material.

  • Fatigue properties of ultra-fine grain austenitic stainless steel and effect of hydrogen 国際誌

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    Proc. Third Japan-China Joint Fatigue Symposium   2014年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The fatigue properties of ultra-fine grain austenitic steel (UFG), which has a 1m average grain size, were studied. The effect of hydrogen was also investigated using hydrogen-charged material. The fatigue strength of the UFG was 2.8 times higher than that of coarse grain material which has an average grain size of 21m. The effect of hydrogen charge on the fatigue strength of the UFG was not significant. The fatigue crack growth resistance of the UFG is remarkably improved compared with that of SUS316. The crack path of the UFG was very straight, while that of the coarse grain materials was meandering and branching. The development of slip bands at the crack tip was extremely reduced in the UFG than in the coarse grain materials. It was presumed that the significant improvement of the fatigue properties of the UFG was achieved by the fact that the ultra-fine grains suppressed the slip deformation at the crack tip, and as a conse-quence, the crack opening displacement might decrease.

  • Effect of oxygen addition on fretting fatigue strength in hydrogen of JIS SUS304 stainless steel 査読 国際誌

    薦田 亮介, 久保田 祐信, 近藤 良之, Jader Furtado

    Tribology International   76   92 - 99   2014年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The mechanisms that cause a significant reduction in the fretting fatigue strength of SUS304 stainless steel in gaseous hydrogen is discussed focusing on the adhesion between contact surfaces and crack nucleation. The reduction in the fretting fatigue strength in hydrogen was partially mitigated by the prevention of the adhesion by the addition of oxygen. To characterize the effect of hydrogen on the fretting fatigue crack nucleation, fatigue tests carried out in air and in hydrogen, and finite element analyses were conducted. The crack nucleation limit in both tests was significantly lower in hydrogen than in air. The role of hydrogen in the fretting fatigue crack nucleation is another cause of the reduced fretting fatigue strength of SUS304 steel in hydrogen.

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

  • Reduction in Fretting Fatigue Strength of Austenitic Stainless Steels due to Internal Hydrogen 査読 国際誌

    薦田 亮介, 吉開 巨都, 久保田 祐信, Jader Furtado

    Advanced Materials Research   891-892   891 - 896   2014年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Fretting fatigue is one of the major factors in the design of hydrogen equipment. The effect of internal hydrogen on the fretting fatigue strength of austenitic stainless steels was studied. The internal hydrogen reduced the fretting fatigue strength. The reduction in the fretting fatigue strength became more significant with an increase in the hydrogen content. The reason for this reduction is that the internal hydrogen assisted the crack initiation. When the fretting fatigue test of the hydrogen-charged material was carried out in hydrogen gas, the fretting fatigue strength was the lowest. Internal hydrogen and gaseous hydrogen synergistically induced the reduction in the fretting fatigue strength of the austenitic stainless steels. In the gaseous hydrogen, fretting creates adhesion between contacting surfaces where severe plastic deformation occurs. The internal hydrogen is activated at the adhered part by the plastic deformation which results in further reduction of the crack initiation limit.

  • High-Cycle Fatigue Properties of Carbon Steel and Work-Hardened Oxygen Free Copper in High Pressure Hydrogen 査読 国際誌

    久保田 祐信

    Advanced Materials Research   891-892   575 - 580   2014年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The high-cycle fatigue properties of 0.35 % carbon steel and work-hardened oxygen-free copper in 10MPa hydrogen were studied. The fatigue limit of the carbon steel in hydrogen was almost the same as that in air. The fatigue strength at 107 cycles of the copper was higher in hydrogen than in air. The fatigue life of both materials is longer in hydrogen than in air. The reason was the delays in the crack initiation and the early propagation of the cracks in hydrogen. For both materials, the detrimental effect on the fatigue strength due to the hydrogen environment was small, however, it was determined that hydrogen participates in the slip deformation. The morphology of the slip bands was specific in hydrogen. In the copper, the slip bands, which are non-viable in air, developed in hydrogen.

  • EFFECT OF HYDROGEN ON FRACTURE TOUGHNESS OF LOW ALLOY STEELS 査読 国際誌

    青木 辰郎, 池宮 秀也, 久保田 祐信, Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of 2012 Hydrogen Conference   173 - 181   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A fracture toughness test in air under continuous hydrogen charge was performed using four kinds of low alloy steels. The reduction in fracture toughness JIC was characterized in terms of the effect of material, hardness and loading rate. The reduction in JIC was significant when a slower loading rate was used and a harder material was used. However, the 3.5NiCrMoV steel showed relatively less reduction in JIC compared with other materials even when the hardness was higher than that of other materials. The fracture surface was changed from dimpled to quasi-cleavage when the reduction in JIC was significant.

  • EFFECT OF HYDROGEN AND ADDITION OF OXYGEN ON FRETTING FATIGUE PROPERTIES 査読 国際誌

    久保田 祐信, 足立裕太郎, 白石 悠貴, 薦田 亮介, Jader Furtado

    Proceedings of 2012 Hydrogen Conference   391 - 399   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The fretting fatigue strength of SUS304 was more significantly reduced in hydrogen than in air. One of the causes was adhesion between the contacting surfaces and formation of many small cracks. In the adhesion mimicked fatigue test, hydrogen assisted in the crack initiation. This is another reason for the reduced fretting fatigue strength in hydrogen. The effect of oxygen addition to hydrogen was also investigated. An increase in the fretting fatigue strength was found in the oxygen-hydrogen mixture. The friction force coefficient was reduced in the oxygen- hydrogen mixture. The critical maximum shear stress range to crack initiation was higher in the oxygen-hydrogen mixture than in only hydrogen. These are the possible reasons for the increase in the fretting fatigue strength in the oxygen-hydrogen mixture.

  • Observation of surface damage in a valve for hydrogen gas and leakage conditions 査読

    Masanobu Kubota, Yutaro Adachi, Yoshiyuki Kondo

    Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A   78 ( 789 )   674 - 678   2012年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A basic study to upgrade long-term reliability and durability of a high-pressure hydrogen gas valve was carried out in anticipation of increase of the use of hydrogen utilization machines and infrastructures. The morphology of the surface damage in the sealing components, the damaging mechanism and the relation between development of the damage and leakage were investigated. The surface damage in hydrogen gas was caused by surface plastic flow and transfer of material. In addition, fatigue crack and following delamination were caused by repetitive contact. Small amount of the surface damage didn't cause leakage. When the surface damage reached a certain amount of depth or width, steep increase of the leakage was caused. Although the meaning of the limitation of the depth or width of the surface damage to cause the rapid increase of leakage is not fully understood, it was recognized that holistic studies to minimalize surface damage including contact conditions, shape of the sealing components and material are required in terms of wear but also in terms of fatigue.

    DOI: 10.1299/kikaia.78.674

  • フレッティング疲労における微小き裂進展に及ぼす接触条件の影響 査読

    片岡 俊介,小野 裕章,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会論文集(A 編)   78 ( 785 )   2012年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • Considering the mechanisms causing reduction of fretting fatigue strength by hydrogen

    Masanobu Kubota, Yuki Shiraishi, Ryosuke Komoda, Yoshiyuki Kondo, Jader Furtado

    19th European Conference on Fracture: Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety, ECF 2012 19th European Conference on Fracture Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety, ECF 2012   2012年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    The fretting fatigue test of austenitic stainless steels, JIS SUS304 and SUS316, was carried out in 0.12MPa hydrogen and air. The fretting fatigue strength of both materials was reduced by hydrogen. One of the possible causes was adhesion between the fretting surfaces which was predominant in hydrogen. The effect of specimen finishing on adhesion was also verified. For this purpose, two surface roughness were prepared with Ra = 0.420μm and 0.008μm. During the fretting fatigue test of these specimens in air, adhesion occurred in the smoother surface specimen but did not occur in the rougher surface specimen. As a result, the fretting fatigue strength decreased when adhesion occurred. Therefore, it can be considered that adhesion resulted in the reduction of the fretting fatigue strength in smoother specimens in air and in 0.12MPa hydrogen. Strain-induced martensite was found in the region of the adhered part, possibly due to the severe cyclic strain occurred locally at the adhered region.

  • Effects of notch root radius and stress ratio on the fatigue crack propagation threshold for the short crack at the notch root

    Akimitsu Seo, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    19th European Conference on Fracture: Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety, ECF 2012 19th European Conference on Fracture Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety, ECF 2012   2012年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    The crack growth threshold, ΔKth, for the short crack at the root of a long notch including the effects of notch root radius, ρ, and stress ratio, R, were investigated in this study. The pre-crack, with a depth of 0.15mm, was introduced at the root of a 2mm deep notch which had the root radius changed from 0.015mm to 15mm. A crack propagation test using the unloading elastic compliance method was carried out with the stress ratios of -1, 0 and 0.62-0.72 (high R). The material was normalized 0.25 % carbon steel. The change in ΔKth with the change in ρ was dependent on R. Under R = -1, there was a reduction in ΔKth when the notch root radius was greater than 0.5mm. On the other hand, for R = 0 and high R, ΔKth was almost constant regardless of ρ. Although ΔKth was different depending on the stress ratio and notch root radius, the effective crack growth threshold (ΔKeff)th was constant under all the test conditions. Therefore, the change in the crack growth behavior of the short crack at the notch root was dominated by the crack closure. The reduction in ΔKth in the relatively dull notch for R = -1 could also be explained by the change in the development of the crack closure during crack growth.

  • Improvement of torsional fretting fatigue strength of splined shaft used for car air conditioner's compressor by hybrid joint 査読

    Masanobu Kubota, Kanetaka Miyazawa, Masato Miwa, Akihiro Tashiro, Tatsuro Aoki, Yoshiyuki Kondo

    Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A   77 ( 773 )   208 - 217   2011年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To improve the fretting fatigue strength of splined shaft used for compressor of car air conditioner, press-fit joint was combined with the spline joint. Torsional fretting fatigue strength of the combined jointed shaft was evaluated focusing on the effect of press-fit interference which must be secured when the combined joint is applied to the production process. Torsional fretting fatigue strength of the splined shaft was drastically increased by the combination of press-fit. The improvement was achieved by sharing transmitted torque between press-fit and spline. While fretting fatigue failure occurred at the press-fitted part when the press-fit interference was relatively small, the combined jointed shaft had four times higher fatigue strength than the conventional splined shaft. The increase of press-fit interference prevented the fretting fatigue failure and brought further increase of the fatigue strength, since amount of relative slip was significantly reduced by the increase of contact pressure.

    DOI: 10.1299/kikaia.77.208

  • Mechanism of reduction of fretting fatigue limit caused by hydrogen gas in SUS304 austenitic stainless steel 査読 国際誌

    Masanobu Kubota, Kyohei Kuwada, YasuhiroTanaka, YoshiyukiKondo

    Tribology International   44   2011年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 熱処理で硬化した低炭素鋼S25Cの長周期応力下の水素誘起疲労き裂進展 査読

    近藤 良之,久保田 祐信

    材料   60 ( 10 )   2011年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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.

  • Fracture Toughness of Low Alloy Steels in Absorbed Hydrogen Condition 国際誌

    Tatsuro AOKI, Hideya IKEMIYA, Masanobu KUBOTA, and Yoshiyuki KONDO

    2nd Japan-China Joint Symposium on Fatigue of Engineering Materials and Structures   2011年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effects of hydrogen and multiple overloads on the fatigue strength of notched component 国際誌

    Masanobu Kubota, Toru Sakuma, Junichiro Yamaguchi and Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)   2011年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • オーステナイト系ステンレス鋼における溶接接合管材の疲労強度に及ぼす微小欠陥と水素の影響 査読

    松本 圭純,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会論文集,A編   77 ( 781 )   2011年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effects of Small Defect and Hydrogen on Fatigue Strength of Weld-Jointed Tube in Austenitic Stainless Steel

  • Mechanism of improving fretting fatigue strength by stress relief groove 国際誌

    Shunsuke KATAOKA, Hiroaki ONO, Masanobu Kubota and Yoshiyuki KONDO

    Proceedings of International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)   2011年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • EFFECT OF HYDROGEN ON FRETTING FATIGUE STRENGTH OF SUS304 AND SUS316L AUSTENITIC STAINLESS STEELS 査読 国際誌

    Koshiro Mizobe, Yuki Shiraishi, Msanobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • INPROVEMENT OF TORSIONAL FRETTING FATIGUE STRENGTH OF SPLINED SHAFT USED FOR CAR AIR CONDITIONING COMPRESSORS BY HYBRID JOINT 査読 国際誌

    Kanetaka MIYAZAWA, Masato MIWA, Akihiro TASHIRO, Tatsuro AOKI, Msanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

    Proceedings of the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 水素侵入した低合金鋼SCM440 の破壊じん性に及ぼす負荷速度と焼戻し温度の影響 査読

    池宮 秀也,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会論文集,A編   77 ( 775 )   2011年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of Loading Rate and Tempering Temperature on Fracture Toughness of Hydrogen-Charged Low Alloy Steel SCM440

  • Behavior of short fatigue crack at notch root 査読 国際誌

    Koshiro Mizobe, Masanobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    Key Engineering Materials   465   2011年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    It has been recognized that the threshold stress intensity factor range ΔKth of a short crack is lower than that of a long crack. The short crack behavior in plain specimen has been studied by many researchers. However, the behavior of a short crack at the root of a long notch is not yet clear. The crack closure behavior is considered to be affected by the constraint at notch root and it is dependent on the length and the root radius of notch. In this study, fatigue tests on specimens with short pre-crack at long notch were done and the difference in crack closure behavior was studied. As a result, short crack effect appeared in any notch root radius. In a sharp notch, the crack opening point easily reached its stable condition after a small amount of crack extension. On the contrary in a dull notch, the opening point was lower than the stable condition and consequently short crack effect lasted in relatively wide range of crack extension. The small crack effect of notched specimen was discussed based on crack closure behavior.

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

  • Effects of Multiple Overloads and Hydrogen on High-Cycle Fatigue Strength of Notched Specimen of Austenitic Stainless Steels 査読

    Masanobu Kubota, Toru Sakuma, Junichiro Yamaguchi, Yoshiyuki Kondo

    Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A   77 ( 782 )   1747 - 1759   2011年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To safely use of hydrogen utilization machines after large earthquakes, the effect of multiple overloads and hydrogen on high-cycle fatigue strength of SUS304 and SUS316L austenitic stainless steels were evaluated. Three kinds of notched fatigue test specimens which have different notch root radius were used. The fatigue strength of both materials was significantly reduced by multiple overloads. The cause was small cracks formed by the overloads. In SUS304, the reduction of fatigue strength became more significant by hydrogen. The cause was that hydrogen accelerated propagation of the small cracks during overloading. On the other hand, fatigue strength of SUS316L was insusceptible to hydrogen. Propagation of the small cracks existing notch root was evaluated by plastic strain range at notch root and Manson-Coffin rule in order to consider application of this study for design.

    DOI: 10.1299/kikaia.77.1747

  • Effects of Hydrogen Concentration, Specimen Thickness and Loading Frequency on the Hydrogen Enhanced Crack Propagation of Low Alloy Steel 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Koshiro Mizobe, Masanobu Kubota

    Key Engineering Materials   465   2011年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Crack propagation of SCM440H low alloy steel under varying load is enhanced by absorbed hydrogen. Substantial acceleration of crack propagation rate up to 1000 times was observed compared with that of uncharged material. The role of factors affecting enhanced acceleration was investigated by changing hydrogen concentration absorbed in metal, specimen thickness and loading frequency. Results are as follows. (1) 0.2 mass ppm diffusible hydrogen in metal was enough to cause enhanced acceleration. The predominant fracture mode showing acceleration was quasi cleavage. (2) In the case of thin specimen thinner than 0.8mm, the tri-axiality of stress is weak, and the enhanced crack propagation did not appear. However, the introduction of side-groove to 0.8mm specimen in order to increase the tri-axiality resulted in enhanced acceleration. (3) Lower loading frequency resulted in higher crack propagation rate in cycle domain. The crack propagation rate in time domain was almost constant irrespective of loading frequency. Enough concentration of hydrogen, tri-axiality and low loading frequency resulted in enhanced acceleration of fatigue crack propagation.

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

  • Effect of Hydrogen Absorption on the Fatigue Strength Reduction caused by Multiple Overloads in Notched Component 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Toru SAKUMA, Junichiro YAMAGUCHI and Yoshiyuki KONDO

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering   2010年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 低合金鋼SCM440Hの長周期変動応力下の水素誘起き裂進展加速に及ぼす水素濃度,板厚,周波数の影響 査読

    近藤 良之,久保田 祐信,溝部 浩志郎

    日本機械学会論文集,A編   76 ( 769 )   2010年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effects of hydrogen concentration, specimen thickness, loading frequency and temperature on the hydrogen enhanced crack propagation of low alloy steel

  • Mechanistic Role of Hydrogen on the Enhanced Crack Propagation of Low Alloy Steel SCM440H 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota and Koshiro Mizobe

    Proceedings of the 18th European Conference on fracture (ECF18)   2010年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Hydrogen Enhanced Crack Propagation of SCM440H Low-alloy Steel under Long-term Varying Load 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota and Katsuya Shimada

    Engineering Fracture Mechanics   2010年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Behavior of Short Fatigue Crack at Notch Root 国際誌

    Koshiro MIZOBE, Masanobu KUBOTA, and Yoshiyuki KONDO

    Proceedings of the Sixth International Conference on Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF-6), Brno, Czech   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effect of Absorbed and Environmental Hydrogen on Short Fatigue Crack Propagation near Threshold in Low Alloy Steel 査読 国際誌

    Yuta UEDA, Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

    Journal of solid mechanics and material engineering   4 ( 6 )   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/jmmp.4.830

  • Effects of Hydrogen Concentration, Specimen Thickness, Loading Frequency and Temperature on the Hydrogen Enhanced Crack Propagation of Low Alloy Steel 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Masanobu KUBOTA and Koshiro MIZOBE

    Proceedings of the Sixth International Conference on Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF-6), Brno, Czech   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 低合金鋼の下限界近傍の微小疲労き裂進展に及ぼす水素侵入と水素雰囲気の影響 査読

    植田 裕太,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会論文集,A編   76 ( 765 )   2010年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of absorbed hydrogen and environmental hydrogen on short fatigu ecrack propagation near thershold in low alloy steel

  • Hydrogen Eenhanced Crack Propagation of SCM440H Low Alloy Steel under Long-term Varying Load 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota and Katsuya Shimada

    Engineering Fracture Mechanics   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 低合金鋼の水素誘起き裂進展加速とき裂の開口状態について 査読

    近藤 良之,久保田 祐信,溝部 浩志郎

    日本機械学会論文集,A編   76 ( 765 )   2010年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Study on crack opening displacement and hydrogen enhanced crack propagation of low alloy steel

  • Effect of Hydrogen Absorption on the Fatigue Strength Reduction Caused by Multiple Overloads in Notched Component 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Toru SAKUMA, Junichiro YAMAGUCHI and Yoshiyuki KONDO

    Proceedings of 2010 M&M International Symposium for Young Researchers, Pasadena, CA, USA   2010年3月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 単一過大荷重による短い疲労き裂の進展遅延現象発生に対する限界き裂長さの検討 査読

    主藤友恵,久保田祐信,近藤良之

    材料   58 ( 12 )   2009年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Critical Crack Size that Causes Retardation of Short Fatigue Crack by Single Overload 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Tomoe Sudo and Masanobu KUBOTA

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   32 ( 10 )   2009年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Applied Stress Estimation from the Fatigue Fracture Surface in the Near Threshold Region of Fatigue Crack Propagation 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Takuya OGAWA and Masanobu KUBOTA

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering   2009年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • Effect of Small Notch and Absorbed Hydrogen on the Fatigue Fracture in Two-step Stress Test within Fatigue Limit Diagram 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Hikaru EDA and Masanobu KUBOTA

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   32 ( 9 )   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Single Overload Effect in Short Crack 査読 国際誌

    Tomoe SUDO, Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

    European Conference on Fracture 17   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Single Overload Effect in Short Crack

  • Effect of Notch Shape and Absorbed Hydrogen on the Fatigue Fracture below Fatigue Limit 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Masanobu KUBOTA and Hikaru EDA

    European Conference on Fracture 17   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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

  • Fatigue Strength Reduction of Notched Component in Hydrogen Gas after Multiple Overloading 査読 国際誌

    Masanobu KUBOTA, Jun-ichiro YAMAGUCHI and Yoshiyuki KONDO

    European Conference on Fracture 17   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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

  • Effect of small notch and absorbed hydrogen on the fatigue fracture in two-step stress test within fatigue limit diagram 査読 国際誌

    Y. Kondo, H. Eda, M. Kubota

    Fatigue and fracture of engineering materials   2009年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 低合金鋼SCM440Hの長周期変動および静応力下の水素に助長されたき裂進展挙動 査読

    近藤良之,久保田祐信,嶋田勝也

    日本機械学会論文集   2009年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Crack Propagation Behavior of SCM440H Low Alloy Steel Enhanced by Hydrogen under Long-term Varying Load and Static Load

  • Fatigue Failure under Varying Loading within Fatigue Limit Diagram 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Hikaru EDA and Masanobu KUBOTA

    Materials Science Forum   2008年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • 微小疲労き裂の下限界近傍進展特性に及ぼす侵入水素の影響(低合金鋼,炭素鋼,析出強化型耐熱鋼A286についての検討) 査読

    近藤良之,久保田祐信,志々目佳子,山口純一郎

    日本機械学会論文集(A編)   2008年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of Absorbed Hydrogen on the Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior of Short Crack
    (Examination on Low Alloy Steel, Carbon Steel and A286 Alloy)

  • 疲労限度以下の応力による2段2重変動応力下の疲労破壊に及ぼす微小切欠きの形状と水素の影響 査読

    近藤良之,久保田祐信,江田 光

    日本機械学会論文集(A編)   2008年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • Effect of Absorbed Hydrogen on the Near Threshold Fatigue Crack Growth Behavior of Short Crack 査読 国際誌

    Keiko SHISHME, Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

    Materials Science Forum   2008年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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

  • 12Cr鋼の遅れ破壊のき裂経路遷移に及ぼす応力変動の影響 査読

    近藤良之,久保田祐信,永末知広

    日本機械学会論文集(A編)   2008年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of Load Variation on the Transition of Crack Path in Delayed Failure of 12Cr Steel

  • ストライエーションが観察されないステンレス鋼疲労破面の微小硬さによる作用応力推定の試み 査読

    近藤良之,小川琢也,久保田祐信

    日本機械学会論文集(A編)   2008年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Applicability of Applied Stress Estimation Method Based on the Micro Hardness of Fatigue Fracture Surface of Stainless Steel without Striations

  • Study on the parameters applicable to the stress estimation of fatigue fracture surface without striations 査読 国際誌

    Yoshiyuki KONDO, Takuya OGAWA, Masanobu KUBOTA

    Journal of Solid Mechanics amd Materials Engineering   2008年4月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Report on ATEM'07 査読

    Masanobu Kubota

    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan   57 ( 3 )   2008年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2472/jsms.57.316

  • Single overload effect in short crack

    Tomoe Sudo, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    17th European Conference on Fracture 2008: Multilevel Approach to Fracture of Materials, Components and Structures, ECF17 17th European Conference on Fracture 2008: Multilevel Approach to Fracture of Materials, Components and Structures   2   1024 - 1031   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    The effect of single overload on the retardation of fatigue crack propagation and crack arrest was examined on short crack less than a few hundred microns. The effect of stress ratio of baseline load was also investigated. The variation of crack closure stress caused by overload was measured. The retardation occurred even in short crack, which could be explained by the increase of crack closure stress caused by overload. The baseline stress ratio also affected the retardation. Retardation occurred even in 50 μm crack for baseline stress ratio R = 0. In the case of R = -1, however, no retardation occurred in short crack less than 100 μm since the increase of crack closure stress was restrained by the compressive stress of baseline load.

  • ステンレス鋼のねじり疲労挙動に及ぼす水素侵入の影響(連続カソード分極下での検討) 査読

    近藤 良之,久保田 祐信,大熊 克紀,嶋田 勝也

    日本機械学会論文集   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of Absorbed Hydrogen on Torsional Fatigue Behavior of Stainless Steels (Examination by Continuous Cathodic Polarization), Transactions of Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 73, No. 736, pp.1351-1357 (2007.12)

  • フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響と溝形状選定条件 査読

    近藤 良之,久保田 祐信,片岡 俊介,栄  中

    日本材料学会「材料」   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of stress relief groove shape on fretting fatigue strength and index for the selection of groove shape
    by Yoshiyuki KONDO, Shunsuke KATAOKA, Masanobu KUBOTA and Chu SAKAE, Journal of the Society of Materials Science "Zairyo", Vol.56, No.12, pp.1156-1162 (2007.12).

  • Effects of absorbed hydrogen on stress-strain behavior of materials used in hydrogen environment 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Tomoe Sudo, Masanobu Kubota

    Proceedings of ATEM07   2007年9月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Estimation of applied stress in the near threshold region of fatigue crack propagation utilizing high frequency current impedance and hardness measurement 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Ogawa Takuya, Masanobu Kubota

    Proceedings of ATEM07   2007年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effect of absorbed hydrogen on the near threshold fatigue crack growth behavior of short crack 国際誌

    Kekio Shishime, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of MSMF-5, Brno, Czech   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Fatigue Failure under Varying Loading within Fatigue Limit Diagram 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Hikaru Eda, Masanobu Kubota

    Proceedings of MSMF-5, Bruno,Czech   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Hydrogen Gas Effect on Fretting Fatigue Properties of Materials Used in Hydrogen Utilization Machines 国際誌

    Masanobu Kubota, Yasuhiro Tanaka, Kyohei Kuwada, Yoshiyuki Kondo

    Proceedings of 5th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF5)   2007年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Fatigue Strength of Small-Notched Specimens under Variable Amplitude Loading within Fatigue Limit Diagram 査読 国際誌

    Yoshiyuki Kondo, Chu Sakae, Masanobu Kubota, Syaka Nagamatsu

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   2007年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 2円筒転がり試験における超音波探傷法によるき裂の連続観察 査読

    栄中,今村裕輔,森田健敬,久保田祐信

    日本機械学会論文集   2007年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 応力振幅が疲労限度以下での切欠き材の変動応力疲労 査読

    近藤 良之,栄 中,久保田 祐信,永松 清佳,冨永 豊和

    日本機械学会論文集   2006年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • EFFECT OF STRESS RELIEF GROOVE SHAPE ON FRETTING FATIGUE STRENGTH 国際誌

    Shunsuke Kataoka, Masanobu Kubota, Chu Sakae, Yoshiyuki Kondo

    Asian Pasific Conference on Fracture and Strength (APCFS2006)   2006年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 在来線車両用焼きならし車軸の疲労試験 査読

    石塚弘道,久保田祐信,栄 中,近藤良之,佐藤康夫,牧野一成

    材料   2006年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Evaluation of Fatigue Crack Propagation Property on the Wheelseat of Normalized Axles for Narrow Gauge Line Vehicle

  • Fretting Fatigue under Variable Amplitude Loading below Fretting Fatigue Limit 査読 国際誌

    Y. KONDO, C. SAKAE, M. KUBOTA and H. KITAHARA

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   2006年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hydrogen and notch effects on torsional fatigue of stainless steel

    Y. Kondo, M. Kubota, K. Ohguma

    16th European Conference of Fracture Fracture of Nano and Engineering Materials and Structures - Proceedings of the 16th European Conference of Fracture   1225 - 1226   2006年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1007/1-4020-4972-2_608

  • フレッティング疲労に及ぼす水素ガス環境の影響 査読

    @久保田祐信, #納山尚樹, #笛田宗広, @栄中, @近藤良之

    材料   54 ( 12 )   1231 - 1236   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7162363

  • 高強度鋼の疲労き裂進展下限界条件に及ぼすき裂寸法,応力比および水素の影響 査読

    柳原一智,大柳聡,久保田祐信,栄 中,近藤良之

    材料   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of crack length, stress ratio and hydrogen on fatigue crack propagation threshold of high-strength steel

  • Non-propagating Crack Behavior at Giga-cycle Fretting Fatigue Limit 査読 国際誌

    Y. KONDO, C. SAKAE, M. KUBOTA and K. YANAGIHARA

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   28 ( 6 )   501 - 506   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1460-2695.2005.00896.x

  • Interpretation of Material Hardness, Stress Ratio and Crack Size Effects on the ΔKth of Small Cracks Based on Crack Closure Measurement 査読 国際誌

    Y. KONDO, C. SAKAE, M. KUBOTA and M. KASHIWAGI

    ASTM Special Technical Publications, STP1461   ( 1461 )   415 - 429   2005年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1520/STP11509S

  • 全ての応力振幅が疲労限度以下での変動応力フレッティング疲労 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,北原寛樹,柳原一智, 北原寛樹,柳原一智

    日本機械学会論文集(A編)   2005年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Interpretation of Material Hardness, Stress Ratio and Crack Size Effects on the ΔKth of Small Cracks Based on Crack Closure Measurement 査読 国際誌

    Y. KONDO, C. SAKAE, M. KUBOTA and M. KASHIWAGI

    Journal of ASTM International   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 起動停止サイクルと振動応力のミクストモード疲労 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,北原寛樹

    材料   2004年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 微小き裂材の高応力比条件における(ΔKeff)thの急減 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,工藤隆夫

    材料   2004年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Fretting fatigue limit as a short crack problem at the edge of contact 査読

    Y. Kondo, C. Sakae, Masanobu Kubota, T. Nagasue, S. Sato

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   27 ( 5 )   361 - 368   2004年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper proposes a local stress concept to evaluate the fretting fatigue limit for contact edge cracks. A unique S-N curve based on the local stress could be obtained for a contact edge crack irrespective of mechanical factors such as contact pressure, relative slip, contact length, specimen size and loading type. The analytical background for the local stress concept was studied using FEM analysis. It was shown that the local stress uniquely determined the ΔK change due to crack growth as well as the stress distribution near the contact edge. The condition that determined the fretting fatigue limit was predicted by combining the ΔK change due to crack growth and the ΔKth for a short crack. The formation of a non-propagating crack at the fatigue limit was predicted by the model and it was experimentally confirmed by a long-life fretting fatigue test.

    DOI: 10.1111/j.1460-2695.2004.00750.x

  • ギガサイクル領域のフレッティング疲労限度とき裂の停留について 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,柳原一智

    日本機械学会論文集(A編)   2004年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 微小欠陥材の疲労強度に及ぼすき裂開閉口挙動の影響 査読

    柏木聖紘,工藤隆夫,久保田祐信,栄 中,近藤良之

    材料   2003年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Effect of understress on fretting fatigue crack initiation of press-fitted axle 査読

    Masanobu Kubota, Sotaro Niho, Chu Sakae, Yoshiyuki Kondo

    JSME International Journal, Series A: Solid Mechanics and Material Engineering   46 ( 3 )   297 - 302   2003年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Axles are one of the most important components in railway vehicles with regard to safety, since a fail safe design is not available. The problems of fretting fatigue crack initiation in a press fitted axle have not been completely solved even though up-to date fatigue design methods are employed. The objective of the present study is to clarify the effect of understress on fretting fatigue crack initiation behavior in the press fitted axle. Most of the stress amplitude given to the axle in service is smaller than the fretting fatigue limit based on the stress to initiate cracks under a constant load σwf1. Rotating bending fatigue tests were performed using a 40 mm diameter press fitted axle assembly. Two step variable stresses consisting of σwf1 and half or one third of σwf1 were used in the experiment. Crack initiation life was defined as the number of cycles when a fretting fatigue crack, which is longer than 30 μm, was found using a metallurgical microscope. Fretting fatigue cracks were initiated even when the variable stress did not contain the stress above the fretting fatigue crack initiation limit. The crack initiation life varied from 4.0 × 107 to 1.2 × 108 depending on the stress frequency ratio nL/nH. The sum of the number of cycles of higher stress at crack initiation NH was much smaller than the number of cycles to initiate cracks estimated from the modified Miner's rule. The value of the modified Miner's damage ranged from 0.013 to 0.185. To clarify the effect of variable amplitude on the fretting fatigue crack initiation, a comprehensive investigation related to relative slip, tangential force and fretting wear is necessary.

    DOI: 10.1299/jsmea.46.297

  • Fatigue Strength of Ti-6Al-4V Alloys Containing Small Artificial Defects 査読 国際誌

    Hisao MATSUNAGA, Yukitaka MURAKAMI, Masanobu KUBOTA, Joon-Hyun LEE

    Material Science Research International   9 ( 4 )   263 - 269   2003年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The Effect of Material Hardness and Mean Stress on the Fatigue Limit of Material Containing Small Defect 査読 国際誌

    Y. Kondo, C. Sakae, M. Kubota and T. Kudou

    Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures   26 ( 8 )   675 - 682   2003年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1046/j.1460-2695.2003.00656.x

  • フレッティング疲労における接触端部局所応力の意義について 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,永末知広

    日本機械学会論文集(A編)   2003年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 接触端部局所応力に基づくフレッティング疲労き裂成長限界の検討 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,永末知広,佐藤進一

    材料   2002年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 微小欠陥材の疲労限度に及ぼす平均応力と硬さの影響 査読

    近藤良之,栄 中,久保田祐信,工藤隆夫

    日本機械学会論文集(A編)   2002年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The characteristics of Ultrasonic Signals for Detecting Micro-Defects in Ti-6Al-4V Alloy 査読

    Sang-Woo Choi, Joon-Hyun Lee, M. Kubota and Y. Murakami

    Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing   2001年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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)

  • The Characteristics of Ultrasonic Signals for Detecting Micro-Defects in Ti-6Al-4V Alloy 査読

    Sang-Woo Choi, Joon-Hyun Lee, M. Kubota and Y. Murakami

    Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing   2001年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • On the fatigue design method for high-speed railway axles 査読 国際誌

    K Hirakawa and M Kubota

    Journal of Rail and Rapid Transit   215 ( 2 )   73 - 82   2001年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • Initiation and Propagation Behavior of Small Fatigue Cracks in HIP-Treated Aluminum Alloy: AC4CH 査読 国際誌

    Yasuo OCHI, Masanobu Kubota, Ryouichi SHIBATA,

    Proceedings of Small Fatigue Cracks: Mechanics, Mechanisms and Applications   1999年1月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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).

  • On The Fatigue Design Method for High Speed Railway Axles 査読 国際誌

    K. Hirakawa and M. Kubota

    Proc. of 12th International Wheelset Congress   215 ( 2 )   73 - 82   1998年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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

  • Effects of Matrix-Structures on Low Cycle Fatigue Properties in Ductile Cast Irons 国際誌

    Y. Ochi and M. Kubota

    Proc. of Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behviour of Materials   1998年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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).

  • The Analysis and Prevention of Failure in Railway Axles 査読 国際誌

    K. Hirakawa, K. Toyama and M. Kubota

    International Journal of Fatigue   20 ( 2 )   135 - 144   1998年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    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

  • Non-Destructive Inspection of Fretting Fatigue Cracks 査読 国際誌

    T. Okamoto, M. Kubota and K. Hirakawa

    Proc. of International Conference on Materials and Mechanics '97 (ICM&M '97)   1997年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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).

  • Initiation and propagation life distributions of fatigue cracks and the life evaluation in high cycle fatigue of ADI 査読

    Yasuo Ochi, Tomohisa Ogata, Masanobu Kubota, Akira Ishii

    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan   46 ( 10 )   1155 - 1160   1997年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Rotating bending fatigue tests were carried out on austempered ductile cast iron (ADI) in order to investigate the statistical properties of life distributions of crack initiation and propagation, and also the evaluation of fatigue life. The results are summarized as follows: (1) The size of crack initiation sites of the material was represented by a Weibull distribution without regarding to the kinds of crack initiation sites such as microshrinkage and graphite grain. The crack initiation life scattered widely, but the scatter became much smaller as soon as the cracks grew. (2) The crack propagation life Nac which was defined as the minimum crack propagation rate showed lower scatter than the crack initation life. (3) The fatigue life of the material was evaluated well by Nac and the propagation rate after Nac. It was clear that the fatigue life of ductile cast iron was goverened by the scatter of Nac.

    DOI: 10.2472/jsms.46.1155

  • The Analysis and Prevention of Failure in Railway Axles 国際誌

    K. Hirakawa, K. Toyama and M. Kubota

    Proc. JSME International Symposium on Product Liability and Failure Prevention   20 ( 2 )   135 - 144   1996年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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

  • High Cycle Fatigue Properties of HIP-Treated FDI Material 国際誌

    M. Kubota, Y. Ochi, S. Okazaki, A. Ishi and T. Hattori

    Proc. of Asian Pacific Conference for Fracture and Strength ’96(APCFS ‘96)   1996年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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).

  • HIP処理AC4CHの高サイクル疲労における微小き裂の発生・進展挙動の微視的観察 査読

    久保田祐信, 越智保雄, 石井明, 柴田良一

    材料試験技術   1996年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Microscopic Observation of Initiation and Propagation Behavior of Small Crack on HIP-Treated AC4CH in High Cycle Fatigue,
    M. Kubota, Y. Ochi, A. Ishii and R. Shibata,
    Journal of Material Testing Research Association of Japan,
    Vol.46, No. 1, pp.42-47 (Jan. 1996)

  • Improvement of High Cycle Fatigue Strength in Advanced Cast Aluminum Alloys by HIP Treatment 国際誌

    M. Kubota, Y. Ochi, A. Ishii and R. Shibata

    Proc. of International Symposium on Advanced Technology in Experimental Mechanics ’95(ATEM ’95)   1995年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    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).

  • HIP処理による鋳造アルミニウム合金の高サイクル疲労特性の向上 査読

    久保田祐信, 越智保雄, 石井明, 柴田良一

    日本機械学会論文集A編   1995年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Improvement of High Cycle Fatigue Properties by HIP Treatment for Cast Alminum Alloy,
    Trans. JSME, Ser. A,
    Vol. 61, No. 591, pp.2342-2348 (July 1995)

  • 球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労および表面き裂進展挙動に及ぼす基地組織の影響 査読

    越智保雄, 石井明, 佐々木茂美, 坂口祐幸, 久保田祐信

    日本機械学会論文集   1994年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effect of Microstructures on Low-Cycle Fatigue Properties and Surface Crack Propagation Behavior in Ductile Cast Irons
    Trans. JSME, Ser. A,
    Vol. 60, No. 571, pp.619-625 (March 1994)

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書籍等出版物

  • Hydrogen Energy Engineering (31 Effect of Hydrogen on the Fretting Fatigue Properties of Metals)

    久保田 祐信(担当:共著)

    Springer  2016年5月 

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    記述言語:英語   著書種別:学術書

  • 初心者のための疲労用語の解説(項目の執筆)

    久保田 祐信(担当:共著)

    日本材料学会  2015年5月 

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    記述言語:日本語   著書種別:学術書

  • 欧米鉄道脱線事故-鉄道用車輪の金属疲労の諸事例-

    平川賢爾,久保田祐信(担当:共著)

    慧文社  2010年10月 

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    記述言語:日本語   著書種別:一般書・啓蒙書

    リポジトリ公開URL: http://hdl.handle.net/2324/1001440389

講演・口頭発表等

  • EFFECT OF HYDROGEN ON CREEP PROPERTIES OF SUS304 AUSTENITIC STAINLESS STEEL 国際会議

    @Masanobu Kubota, #Daisuke Takazaki, @Toshihiro Tsuchiyama, Ryosuke Komoda, Brian P. Somerday, Petros Sofronis, Mohsen Dadfarnia

    International Hydrogen Conference (IHC2023)  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Park City, Utah   国名:日本国  

    The objective of this study is to gain a better understanding of the degradation of metals in high-temperature hydrogen in order to provide a basic science that enables ensuring the safety of developing high-temperature hydrogen technologies. A creep test was carried out in argon and hydrogen gases under a gas pressure of 0.12 MPa in absolute pressure at 873 K. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. The creep rate in hydrogen was significantly increased compared to that in argon. As a result, the creep life in hydrogen was drastically reduced. The saturated hydrogen concentration in the material at 873 K was estimated as 5.3 mass ppm. Regarding the creep fracture surface, creation of dimples was promoted in the hydrogen gas, whereas intergranular cracking was dominant in argon. In contrast to the reduction in creep life (time-to-failure), the creep ductility (strain-to-failure) was increased in hydrogen. Based on the observation of the fracture surface and measurement of the creep ductility, hydrogen enhanced plasticity at 873K. In order to consider the mechanisms that hydrogen reduced the creep life, the effects of decarburization and carbide formation were investigated. The carbon content didn't change before and after the creep test in hydrogen. In addition, the creep life of the lower carbon SUS304L was reduced in hydrogen similar to the SUS304. These results suggested that the effects of decarburization and carbide formation were minor contributors to the reduced creep life at least within the creep life range of this study.

  • CREEP PROPERTIES OF SUY-1 PURE IRON IN THE PRESENCE OF HYDROGEN AT 873 K 国際会議

    #Kentrao Wada, #Toru Yamashita, #Daisuke Takazaki, Ryosuke Komoda, @Toshihiro Tsuchiyama, @Masanobu Kubota

    International Hydrogen Conference (IHC2023)  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Park City, Utah   国名:日本国  

    High-temperature hydrogen technology is one of the innovative technologies to accelerate the utilization of hydrogen energy leading to the achieve carbon neutrality. In order to ensure the safety of evolving high-temperature hydrogen technologies, the knowledge of fracture caused in high-temperature hydrogen, which is very aggressive environment for the structural materials, and its mechanism is essential. The objective of this study is to enhance the mechanistic insight into the degradation mechanism of creep properties in hydrogen. Although pure iron is different from that for the advanced high-temperature hydrogen technologies, it was used for a basic study as a model material having BCC crystalline structure. Its simple chemical composition and single pure phase may facilitate the consideration of the mechanism that how hydrogen affect the creep properties. Regarding FCC model material, we studied SUS304 in the past [1]. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases at 873 K. The absolute gas pressure at which the creep test was carried out was 0.12 MPa. The hydrogen concentration in the specimen under this creep testing conditions was estimated to be 0.70 mass ppm with reference to Yamabe et al. [2]. Hydrogen accelerated the minimum creep strain rate, resulting in the significant reduction in the creep life over the entire stress range that we carried out the experiment. Interestingly, the relationship between rupture life and minimum creep strain rate in hydrogen conformed with that in argon. In other words, the rupture lives were controlled by the minimum strain rate regardless of the testing environment. This result implies that the central role of the hydrogen in the reduction in the creep life was acceleration of the creep deformation without changing the creep deformation mechanism. The fracture profile showed double cup fracture and the fracture surface was dimple regardless of the environment and creep life. There was no significant difference in the fracture profile and fracture surface morphology. This observation also indicated that hydrogen didn’t change the creep deformation mechanism. Based on the creep deformation mechanism map by Frost and Ashby [3], the creep deformation mechanism in this study was power-law creep. Based on the analytical model expression of the minimum creep strain rate, creep exponent was calculated. It was 5.4 in hydrogen and 6.8 in argon. These values also suggest that the creep deformation mechanism in this study was power-law creep in both hydrogen and argon environment. In addition, this analysis indicated that the hydrogen may reduce the creep activation energy. This consideration is similar to the past study on the SUS304 [1]. A similar mechanism that hydrogen may enhance the vacancy density, which led to a magnified lattice diffusion and associated dislocation climb, may be adopted.

  • Creep in High-Temperature Hydrogen 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota, @Daiskuke Takazaki, @Ryosuke Komoda, #Kentrao Wada, @Toshihiro Tsuchiyama, @Mohsen Dadfarnia, @Brian P Somerday, @Petros Sofronis

    6th International Conference on Materials and Reliability (ICMR 2022)  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:KDDI維新ホール   国名:日本国  

    Virtual zero GHG emission by 2050 is very challenging target. Utilization of high-temperature hydrogen will play a key role in the effort to achieve this ambitious goal. It is known that hydrogen can deteriorate material strength at ambient and sub ambient temperatures (hydrogen embrittlement). On the other hand, there are experimental results and theoretical predictions that no hydrogen embrittlement occurs at high temperature because of weak interaction between hydrogen and defects in the material at high temperature. Nevertheless, reduced creep life in hydrogen at elevated temperature is reported. Regarding the mechanisms that hydrogen affects creep life, it seems that there are no definitive discussions. In this presentation, the result of the creep test of SUS304 austenitic stainless steel and SUY-1 pure iron in hydrogen at 600℃ will be shown. Then, the mechanism of the reduced creep life in hydrogen is discussed based on the examinations of the experimental results and the analysis of an analytical creep deformation model.

  • Effect of Hydrogen on Creep Properties of Austenitic Stainless Steels and Pure Iron 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota

    Third International Forum on Hydrogen Codes, Standards and Safety in United Nations Development Program (UNDP) Hydrogen Industry Conference 2021  2021年12月 

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    開催年月日: 2021年11月 - 2021年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:中華人民共和国  

    To secure the safety of advanced high-temperature hydrogen technologies such as SOFC and SOEC, degradation of material strength in hydrogen at elevated temperature was studied. In the creep test in hydrogen at 873K, the creep life was significantly reduced.

  • Improvement of fretting fatigue strength in hydrogen by adding carbon monoxide

    #Yuki Nakamura, @Masanobu Kubota

    日本機械学会第29回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2021)  2021年11月 

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    Fretting fatigue is one of the major failure modes at the joint or contact part between components in machines and structures. It has been reported that the fretting fatigue strength is significantly reduced in hydrogen gas environment. One of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen is adhesion between contacting surfaces. Also, promotion of crack initiation and acceleration of crack propagation due to hydrogen assist the reduction. The objective of this study is mitigation of the effect of hydrogen on the fretting fatigue strength by adding carbon monoxide to the hydrogen environment. The fretting fatigue test of SUS304 austenitic stainless steel was performed in hydrogen gas and mixed hydrogen and 2 % carbon monoxide gases. The absolute pressure was 0.12 MPa. It was found that the tangential force coefficient between the specimen and contact pad was significantly reduced by the addition of carbon monoxide. Consequently, the fretting fatigue strength in hydrogen was significantly improved. The cause that the tangential force coefficient reduced was formation of amorphous carbon powder between contacting surface during fretting. Metal catalysts were activated at the contacting surface during the fretting in the mixed gas. As a result, carbon monoxide dissociated into carbon and oxygen.

  • Development of technology and science for materials for high-pressure hydrogen containment system in Japan 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota

    Kuwait Symposium on Blue Hydrogen  2020年12月 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:KPC Headquater   国名:クウェート国  

    Steels, stainless steels and other metallic materials are necessary to construct hydrogen chain from hydrogen production to end use via hydrogen storage and transportation. These structural materials for hydrogen service is used under severe conditions in terms of material strength. Because ultra-high pressure (70 MPa for fuel cell vehicles and 82 MPa for hydrogen refueling stations) is used to store and transport hydrogen efficiently (Liquid hydrogen is future option). In addition, hydrogen can degrade material strength (it is called hydrogen embrittlement). Actually, hydrogen embrittlement is difficult problem, because resistance of steel against hydrogen embrittlement is achieved by either alloying of a lot of amount of expensive rare earth metals and lowering material strength. These measures directly increase cost of materials. The materials for hydrogen service should be selected based on scientific knowledge about hydrogen embrittlement while seeing cost of materials. Japan have developed hydrogen technologies with industry and academia based on their strategy road map. The roadmap includes development and research of structural materials. In this presentation, recent history and accomplishments of the national projects of Japan for high-pressure hydrogen materials are introduced. In addition, material science that enables optimization of cost and performance of high-pressure hydrogen containment systems without compromising safety that I2CNER is pursuing is also introduced.

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Limit 招待 国際会議

    久保田祐信

    International Forum of Advanced Materials (IFAM) 2019  2020年9月 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Wuhan International Convention Center, Wuhan, China   国名:中華人民共和国  

    The objective is to gain a basic understanding of the effect of hydrogen on the fatigue limit. The material was low-alloy steel adjusted to be sensitive to hydrogen embrittlement by heat treatment. A statistical fatigue test was carried out using smooth and deep-notched specimens at a loading frequency of 20 Hz. The environment was laboratory air and hydrogen gas. The pressure of hydrogen gas was 0.1 MPa in gauge pressure. The fatigue limit of the smooth specimen was higher in hydrogen gas than that in air, although the material showed severe hydrogen embrittlement during the SSRT. The fatigue limit of the deep-notched specimen in hydrogen gas was the same as that in air. For the smooth specimen, the fatigue limit was determined by whether or not crack initiated. For the deep-notched specimen, the fatigue limit was determined by whether or not crack propagate. The results can be interpreted as that hydrogen have no significant effect on crack initiation in high-cycle fatigue regime and affected the threshold of crack propagation.

  • Effect of hydrogen on creep properties of SUS304 招待 国際会議

    Daisuke Takazaki, Toshihiro Tsuchiyama, Masanobu Kubota

    HYDROGENIUS, I2CNER, and HydroMate joint research symposium  2020年1月 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    The objective of this study is to derive mechanistic insight into the degradation of metals in high-temperature hydrogen in order to enable the safety of evolving hydrogen technologies that operate at elevated temperature. Creep testing was carried out in argon and hydrogen gases under absolute pressures of 0.12 MPa at 873 K. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. Results revealed that the creep life (time-to-failure) and creep ductility (strain-to-failure) displayed opposite trends in hydrogen compared to argon, i.e. creep life was significantly reduced while creep ductility was higher in hydrogen. Associated with the higher creep ductility, evidence of transgranular microvoid coalescence was more prevalent on fracture surfaces produced in hydrogen gas. Regarding the mechanisms governing reduced creep life in hydrogen, the effects of decarburization and carbide formation were investigated. It was confirmed that these effects were minor contributors to the reduced creep life at least within the creep life range of this study. Alternately, it was postulated that hydrogen-stabilized vacancy formation enhanced self-diffusion, leading to accelerated creep strain rate and shortened creep life in hydrogen.

  • Mechanistic Model for Fatigue Crack Growth in Hydrogen 招待 国際会議

    @Zahra S. Hosseini, @Mohsen Dadfarnia, @Masanobu Kubota, @Akihide Nagao, @Brian P. Somerday, @Petros Sofronis, @Robert O. Ritchie

    TMS2019  2019年3月 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:San Antonio, Texas   国名:アメリカ合衆国  

    Hydrogen accelerated fatigue crack growth is a mode of environmental failure for which a mechanistic model is still lacking. In this work we attempt to develop a fatigue crack propagation model in the Paris regime on the assumption that the underlying mechanism is crack-tip plastic blunting and re-sharpening. In particular, we attempt to predict Paris law behavior by accounting for the material constitutive behavior in response to cyclic loading and using inputs that can be obtained from macroscopic experiments such as the uniaxial cyclic straining. The model is tested against predictions of the response due to overload and varying hydrostatic constraint. Lastly we investigate the role of hydrogen on crack propagation by considering the effect of hydrogen on the hardening response and the kinetics of hydrogen uptake.

  • 油井管材料のフレッティング疲労特性に与えるコーティング及び潤滑剤の影響

    #細井鈴子, #髙﨑大裕, @久保田祐信,@薦田亮介, #奥洋介,@牧野泰三,@杉野正明

    日本材料学会 九州支部第5回学術講演会  2018年12月 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学,熊本   国名:日本国  

    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.

  • 水素ガス中の疲労き裂進展加速に対する一酸化炭素のインヒビター効果とその負荷周波数依存性

    #山田和輝, @薦田亮介,@久保田祐信

    日本材料学会 第34回疲労シンポジウム  2018年10月 

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都テルサ,京都   国名:日本国  

    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.

  • Effects of Hydrogen and Weld Defect on Tensile Properties of SUH660 and SUS316L Different Materials Welding Joints 国際会議

    @Masanobu Kubota, #Xuesong Cui, @Ryosuke Komoda, @Hiroshi Wakabayashi and @Yasuhisa Tanaka

    2018 3rd International Conference on Design, Materials and Manufacturing (ICDMM 2018)  2019年6月 

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    開催年月日: 2018年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ryuku University, Okinawa   国名:日本国  

    This document explains and demonstrates how to prepare your camera-ready manuscript for Trans Tech Publications. The best is to read these instructions and follow the outline of this text. The text area for your manuscript must be 17 cm wide and 25 cm high (6.7 and 9.8 inches, resp.). Do not place any text outside this area. Use good quality, white paper of approximately 21 x 29 cm or 8 x 11 inches (please do not change the document setting from A4 to letter). Your manuscript will be reduced by approximately 20% by the publisher. Please keep this in mind when designing your figures and tables etc.

  • 一酸化炭素添加による水素助長破壊抑制に対する材料強度の影響

    #吉田修一, @薦田亮介, @久保田祐信, @Aleksander STAYKOV, @Patrick GINET, @Francoise BARBIER, @Jador FURTADO

    日本材料学会 第67 期通常総会・学術講演会  2018年5月 

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    開催年月日: 2018年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:高知工科大学   国名:日本国  

    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.

  • The effect of hydrogen on fretting fatigue strength of austenitic stainless steels 招待 国際会議

    Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda, Jader Furtado

    The 9th National Conference on Pressure Vessel Technology (NCPVT)  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hotel Crown Plaza Hefei, China   国名:日本国  

    Fretting fatigue is a form of contact fatigue, which frequently occurs on the mating surfaces of joined structures subjected to a fatigue load, which could be one of the major concerns in the design of machines and structures due to the significant reduction in the fatigue strength. Fretting fatigue strength of austenitic stainless steels was significantly reduced in hydrogen gas. Since hydrogen could influence both the fatigue and the phenomena occurring at the contacting surfaces such as friction, fretting wear, oxidation, etc., the mechanisms that causes the reduction in the fretting fatigue properties are very complicated. When considering the service conditions of hydrogen-containment systems, some amount of impurities in the hydrogen should be accepted. The objective of this study is to clarify the effects of hydrogen and oxygen addition to hydrogen on the fretting fatigue strength. For the fretting fatigue test, a controlled method to add ppm-level oxygen to a hydrogen environment was firstly established. The fretting fatigue tests were carried out in high-purity hydrogen (0.088 vol. ppm O2) and in oxygen/hydrogen mixtures with 5, 35 and 100 vol. ppm O2 concentrations. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. The fretting fatigue strength was significantly lower in hydrogen gas than in air. Fretting removed surface oxide layer. It caused two primary consequences, enhancement of hydrogen entry and local adhesion between contacting surfaces. The adhesion resulted severe cyclic plastic strain at the adhered spot. It facilitated formation of small cracks. In addition, microstructural change from austenite to martensite was also induced by the cyclic plastic strain. The reduced fretting fatigue strength in hydrogen was synergistically caused by chemical, physical and mechanical processes. The fretting fatigue strength in the oxygen/hydrogen mixtures was significantly lower than that in the high-purity hydrogen. Since addition of oxygen to hydrogen environment usually mitigate the effect of hydrogen, the results obtained were opposite. The fretting fatigue strength in the oxygen/hydrogen mixtures slightly changed depending on the oxygen level. Based on the X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the fretted surface, it was found that an oxide layer was produced on the fretted surface in the oxygen/hydrogen mixture by overcoming the removal action of the fretting. It resulted weakening of the adhesion between contacting surfaces, and larger slip between contacting surfaces was produced. As the result, stress conditions at the contact part were changed. As the result that the oxidation behavior was changed, the fretting fatigue strength was reduced by the addition of oxygen.

  • Hydrogen Compatibility of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel 招待 国際会議

    久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    International Colloquium on Environmentally Preferred Advanced Generation Grid evolution global summit "HYDROGEN" (ICEPAG2017)  2017年3月 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:University of California, Irvine Henry Samueli School of Engineering Complex, CA, USA   国名:アメリカ合衆国  

    A certain kind of austenitic stainless steel shows a good resistance against hydrogen-induced degradation of material strength. However, basically the yield strength of single austenitic phase materials is not so high. For hydrogen equipment, high strength is very beneficial in terms of cost of the material and performance of the equipment. Therefore, the development of high-strength austenitic stainless steels is strongly desired. Alloying and following precipitation hardening are useful to obtain high strength, but these methods are not always good in terms of material cost. On the other hand, grain refinement is a promising method to improve the mechanical strength of metals. The idea of this study is the combination of austenitic stainless steel and grain refinement in order to obtain both high strength and hydrogen compatibility. The material was synthesized by a thermo-mechanical treatment invented by Takaki et al [Takaki, 1988]. The grain size was adjusted during reaustenization of the microstructure so that its average size was 1 m. The yield strength was 596 MPa. It was almost twice higher than that of commercial austenitic stainless steels. The improvement of the yield strength by the grain refinement was significant. Fatigue tests were carried out to obtain the fatigue strength and identify the crack origin. In addition, fatigue crack growth tests were also carried out to obtain the crack growth behavior. The effect of hydrogen on the fatigue properties was evaluated with hydrogen charged material. The reference materials were JIS SUS316 and JIS SUH660. The fatigue limit of the 1 m grain size material was approximately 2.8 times higher than that of the SUS316. The hydrogen charge didn’t affect the fatigue limit, but reduced the fatigue life in the short life region. The crack origin was a non-metallic inclusion. It was surprising that the size of the inclusion was 2 m. Usually an inclusion acts as the crack origin when the material hardness is higher than HV400 and its size is several tens of m. The hardness of the 1 m grain size material was less than HV300. Therefore, the experimental fact that the crack initiated from a 2 m inclusion was beyond the knowledge about engineering metals. Generally, the crack growth resistance is deteriorated by grain refinement because the crack path becomes smooth. However, this material showed a good crack growth resistance which was equivalent to the SUH660. It was found that the crack tip opening displacement (CTOD) during crack growth was distinctively smaller compared to those of the reference materials. Furthermore, the plastic zone size at the crack tip was also considerably smaller than those of the reference materials. According to classic crack growth mechanisms, the CTOD is proportional to the plastic zone size and the CTOD governs the crack growth rate. Therefore, a possible mechanism for the good crack growth resistance is the barrier of the grain boundary of the small grains against the dislocation motion and the following suppression of plastic deformation at the crack tip. The hydrogen charge caused an acceleration of the crack growth, and this result is consistent with the reduced fatigue life of the hydrogen charged material. The reason for the acceleration of the crack growth was the transformation of microstructure from austenite to strain-induced martensite during crack growth. The grain refinement significantly improved the both static and fatigue strength. However, there is room for improvement in hydrogen compatibility.

  • Fretting fatigue in hydrogen and the effect of oxygen impurity 招待 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    The 15th Asian Coference on Experimental Mechanics (ACEM2016)  2016年11月 

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    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea   国名:大韓民国  

    Fretting is a coupled problem of fatigue and frictional contact. It brings unique phenomena that enhance the hydrogen-induced degradation of fatigue strength. Therefore, the role of hydrogen in the fretting fatigue is seriously considered by both manufacturers and users of hydrogen equipment. Figure 1 shows the result of the conventional fatigue test and the fretting fatigue test of SUS304 austenitic stainless steel in 0.1 MPa hydrogen gas and air. The fretting fatigue limit in hydrogen was significantly lower than that in air, whereas the fatigue limit of the conventional fatigue test was the same for the both tests. The esults clearly demonstrate that the fretting had some specific effects that enhance hydrogen-induced degradation of fatigue strength.

  • Effect of Contact Pressure on Fretting Fatigue Failure of Oil-Well Pipe Material 国際会議

    髙﨑 大裕, 久保田 祐信, 薦田 亮介, 吉田 修一, 奥 洋介, 牧野 泰三, 杉野 正明

    The 15th Asian Coference on Experimental Mechanics (ACEM2016)  2016年11月 

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    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea   国名:大韓民国  

    Fretting fatigue is a combination of fatigue and a kind of wear. Since the fretting fatigue strength is significantly lower than plain fatigue strength, fretting fatigue is one of the most important factors in the design of components. In resent oil-well development, drilling casing technology becomes popular. As shown in Fig. 1, the thread joint between pipes might suffer from fretting fatigue. In the results of full-scale fatigue test of thread joint, there were two failure modes [1]. The first one was the fatigue failure at the thread corner radius, which has been already quantitatively evaluated [2]. The second one is the fretting fatigue failure at the inner contact surface, which has not been studied yet. The objective of this study is to clarify the mechanism of the fretting fatigue failure at the inner contact surface. For this purpose, a fretting fatigue test with different contact pressure was carried out.

  • Constitutive equations of hydrogen-enhanced plasticity for quantitative understanding of the mechanisms of hydrogen-assisted fracture 国際会議

    久保田 祐信, Akihide Nagao, University of Illinois at Urbana Champaign, Harvard University, University of Illinois at Urbana Champaign, University of Thessaly, Sandia National Laboratories, Livermore, SOFRONIS PETROS

    2016 International Hydrogen Conference  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月 - 2017年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Jackson Lake Lodge, Moran, Wyoming   国名:アメリカ合衆国  

    Although the phenomenon of hydrogen-induced degradation of metals and alloys is well documented, there remains a paucity of information with regard to 3-D constitutive material model in the presence of hydrogen. Such constitutive material models that account for the hydrogen effects on the microplasticity of crystals are central to the challenges for material performance prognosis under in-service conditions. Once such a constitutive model is developed and tested under monotonic and cyclic loading conditions, it can be used in a general purpose finite element code to investigate such issues as the role of maximum stress in promoting accelerated fatigue crack growth in the presence of hydrogen. The objective of this work is the development of a single crystal plasticity model that accounts for the hydrogen effect on dislocation activity along individual slip systems and the interactions between slip systems under varied crystal orientations and loading triaxialities. Toward this objective, a concerted experimental and simulation effort has been mounted by an international team of researchers from the academia, industry, and national laboratories. In the experimental part of this study, a special tensile test fixture has been designed to carry out uniaxial tension, which can accommodate rotation of the tensile axis and allow for tension free from bending moments. The shape of the specimen has been chosen using computational plasticity so as to minimize stress concentration effects close to the specimen grips. To monitor the response of specific crystal orientations the specimen is mounted and stressed in a way that slip proceeds sequentially from a given single system to multiple slip systems as the load increases. A non-contact strain measurement system is employed in order to avoid imposing any deformation constraints on the specimen. The material used for experiments in this study is single crystal nickel, which has a FCC structure. The computational part of the study involves the development of a single crystal plasticity model accounting for the hydrogen effects on slip along individual systems and their interactions. At the preliminary stages of this investigation, the model of Bassani and Wu has been adopted and modified to account for the hydrogen effects.

  • The effect of oxygen impurities on fretting fatigue of austenitic stainless steel in hydrogen gas 招待 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    2016 International Hydrogen Conference  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月 - 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Jackson Lake Lodge, Moran, Wyoming   国名:アメリカ合衆国  

    Fretting fatigue is a form of contact fatigue, which frequently occurs on the mating surfaces of joined structures subjected to a fatigue load, which could be one of the major concerns in the design of machines and structures due to the significant reduction in the fatigue strength. For the fretting fatigue in hydrogen, a significant reduction in the fretting fatigue strength has been reported in austenitic stainless steels. Since hydrogen could influence both the fatigue and the phenomena occurring at the contacting surfaces such as friction, fretting wear, oxidation, etc., the mechanisms that cause the reduction in the fretting fatigue properties are very complicated. When considering the service conditions of hydrogen-containment systems, some amount of impurities in the hydrogen should be accepted. The objective of this study is to clarify the effect of oxygen added to hydrogen on the fretting fatigue strength of an austenitic stainless steel. For the fretting fatigue test, a controlled method to add ppm-level oxygen to a hydrogen environment was established. The fretting fatigue tests were carried out in high-purity hydrogen (0.088 vol. ppm O2) and in oxygen/hydrogen mixtures with 5, 35 and 100 vol. ppm O2 concentrations. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. The fretting fatigue strength in the oxygen/hydrogen mixtures was significantly lower than that in the high-purity hydrogen. The fretting fatigue strength in the oxygen/hydrogen mixtures slightly changed depending on the oxygen level. Based on the X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the fretted surface, it was found that the oxide layer of the stainless steel was removed by the fretting in the high-purity hydrogen. The removal of the oxide layer could contribute strong adhesion between contacting surfaces. On the other hand, an oxide layer was produced on the fretted surface in the oxygen/hydrogen mixture by overcoming the removal action of the fretting. It resulted weakening of the adhesion between contacting surfaces, and larger slip between contacting surfaces was produced. As the result, stress conditions at the contact part were changed. Therefore, the change in the oxidation behavior is closely related to the reduction of the fretting fatigue strength by the addition of oxygen.

  • A quantitative approach to evaluate fretting fatigue limit using a pre-cracked specimen 国際会議

    久保田 祐信, 片岡 俊介, 近藤 良之

    8th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF8)  2016年4月 

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    開催年月日: 2016年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Finatec at University of Brasilia   国名:ブラジル連邦共和国  

    As the general feature of fretting fatigue, non-propagating cracks are frequently found in the unbroken specimens or structural members of machines. Based on this fact, the fretting fatigue limit can be evaluated by the critical stress to crack propagation of a small crack under fretting conditions. In this context, a pre-cracked specimen was prepared for the fretting fatigue test. In the fretting fatigue test using a pre-cracked specimen, the fretting fatigue limit decreased, then increased with an increase in the contact pressure. The threshold stress intensity factor to crack propagation of the small crack, ΔKth, was obtained by the crack growth test. The stress intensity factor range of the pre-crack under fretting conditions, ΔK, was evaluated by a finite element analysis. It was clarified that the change in the fretting fatigue limit with a change in the contact pressure is quantitatively explained by comparison of ΔK to ΔKth. Based on this result, the effect of the position of the pre-crack on the fretting fatigue limit was also both experimentally and analytically investigated.

  • Fretting Fatigue in Hydrogen and the Effect of Impurity Addition to Hydrogen on Fretting Fatigue Properties 招待

    久保田 祐信

    3rd World Cngress on Petrochemistry and Chemical Engineering (Petrochemistry 2015)  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年11月 - 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Hilton Atlanta Airport   国名:アメリカ合衆国  

    Hydrogen is necessary to establish a sustainable and environmentally-friendly society. However, hydrogen could degrade materials strength. Therefore, one of the key issues to deploy high-pressure hydrogen containment systems is how to optimize the cost, performance and safety of those systems. For this issue, many studies on hydrogen-affected fracture are under way in order to identify fundamental mechanisms, develop predictive performance models, develop next generation materials, reduce regulations, develop design methods, identify appropriate material testing standards in high-pressure hydrogen environment, and so on. Fretting fatigue is a kind of fatigue at the contact part between mechanical components. As can be expected from the fact that fretting is sometimes termed as fretting corrosion, it involves some chemical reactions, which might have a great impact on fatigue properties. Since hydrogen could influence both fatigue and the phenomena occurring at the contact surface such as friction, wear, oxidation, etc., the effects of hydrogen on fretting fatigue are very complicated. In fact, fretting fatigue strength of austenitic stainless steels is significantly lower in hydrogen than in air. As a result, the industries related to hydrogen-containment systems are deeply concerned about fretting fatigue in hydrogen. Figure 1 shows an example of fretting found in a high-pressure hydrogen containment system, which occurred at the contact part between 100MPa hydrogen packing and its holder. When considering service conditions of hydrogen-containment systems, some amount of impurities in hydrogen should be accepted. For example, the purity of hydrogen for PEM fuel cell is designated by ISO standard as 99.99%. On the other hand, positive use of impurities is expected based on the report in which the addition of small amounts of oxygen to hydrogen inhibited hydrogen-affected fracture. The objective of this study is to clarify the effect of oxygen and water vapor added to hydrogen on fretting fatigue strength of an austenitic stainless steel. For the fretting fatigue test, a controlled method for the addition of ppm-level oxygen to hydrogen environment was established. Fretting fatigue tests in hydrogen containing 0.088, 5, 35 and 100 volume-ppm oxygen were carried out using the test apparatus shown in Fig. 2. The fretting fatigue strength in the oxygen-hydrogen mixture was different depending on the oxygen level as shown in Fig. 3. In the fretting fatigue test in hydrogen with humidification, it was found that the humidification of hydrogen significantly reduced the fretting fatigue strength. Based on the XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis of the fretted surface (Fig. 4), it was found that the fretting removed the original protection layer of the stainless steel, however, the addition of water vapor or ppm-level of oxygen produced an oxide layer on the fretted surface during the fretting that surpassed the removal effect of the initial oxide layer by fretting. In fact, a strong adhesion between the contacting surfaces occurred and no fretting wear particles were observed in the high-purity hydrogen. On the other hand, oxidized fretting wear particles were found in the oxygen-hydrogen mixture. In addition, the reasons for the change in the fretting fatigue strength in hydrogen due to the addition of impurities were examined from the view point of the change in mechanical stress conditions.

  • Study on Hydrogen Compatibility in Fatigue of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel 国際会議

    久保田 祐信, 森 功一, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    European Congress and Exhibition on Advanced Mterials and Processes 20415 (EUROMAT 2015)  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Warsaw University of Technology   国名:ポーランド共和国  

    This study is aiming to develop higher yield strength austenitic steels without compromising performance in hydrogen by a method of grain refinement. Austenitic stainless steels are superior in hydrogen compatibility than ferritic and martensitic steels. However, austenitic steels have the drawback of relatively low proof strength. It causes increase of thickness of tubes, and it results increase cost and decrease of flow rate. The material was prepared by thermo-mechanical treatment using reversion from strain-induced martensite to austenite, which has been developed by Takaki et al [1]. Two materials, which have 1m and 21m of average grain size, were prepared. The microstructure is shown in Fig.1. The yield strength was 596MPa for the material with 1m grain size and the proof strength was 156MPa for the material with 21m grain size. Fatigue test of hydrogen charged and uncharged materials was done with a stress ratio of -1 at a loading frequency of 15Hz in air. Crack growth tests were also performed. The fatigue limit of the 1m grain size material was significantly higher than that of the 21m grain size material. But the fatigue life in the short life region was significantly reduced by hydrogen charge. It seems that there is no precedent, the crack growth resistance of the ultra-fine grain material was good compared to that of commercial austenitic stainless steels. However, the hydrogen charge accelerated crack growth. This was consistent with the reduction of fatigue life. Based on the observation of morphology of crack, slip bands and crack opening displacement, a possible toughening mechanism, which is inherent in ultra-fine grain austenitic stainless steel was considered.

  • Basic Study on The Effect of Hydrogen on Fretting Fatigue 招待 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE), 2014 Annual Meeting at Disney Contemporary Resort  2014年5月 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Disney Contemporary Resort, FL   国名:アメリカ合衆国  

    The effect of hydrogen on the fretting fatigue strength of SUS304 austenitic stainless steels and the mechanisms were studied. The fretting fatigue strength is significantly lower in hydrogen gas than in air. The fretting fatigue strength is decreased by hydrogen charge. Addition of oxygen partially increased the fretting fatigue strength in gaseous hydrogen. Adhesion between the contacting surfaces is one of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen. The adhesion causes increase in stress, severe plastic deformation and microstructure change.Initiation limit of fretting fatigue cracks was reduced by hydrogen. This is also one of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen.

  • 水素中フレッティング疲労に及ぼす諸因子の影響 招待

    久保田 祐信, Jader Furtado, 薦田 亮介

    日本材料学会 第316回疲労部門委員会(破壊力学部門委員会 合同部門委員会)  2014年5月 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学   国名:日本国  

    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.

  • Fretting fatigue properties under the effect of hydrogen and the mechanisms that cause the reduction in fretting fatigue strength 招待 国際会議

    久保田 祐信, Jader Furtado, 薦田 亮介, 吉開 巨都

    Joint HYDROGENIUS & I²CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions  2014年1月 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    The effect of hydrogen on the fretting fatigue strength of austenitic stainless steels and the mechanisms were studied. The fretting fatigue strength is significantly lower in hydrogen gas than in air. The fretting fatigue strength is decreased by hydrogen charge. Adhesion between the contacting surfaces is one of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen in terms of stress concentration, severe plastic deformation and microstructure change.

  • High-cycle fatigue properties of work-hardened copper in 10MPa hydrogen gas 国際会議

    久保田 祐信

    Joint HYDROGENIUS & I²CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions  2014年1月 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    High-cycle fatigue properties of work-hardened oxygen-free copper in 10MPa hydrogen gas were studied. (1) The fatigue limit in hydrogen increased compared to that in air. (2) The increased fatigue strength was caused by the delay of the crack growth. (3) Hydrogen participated in the slip deformation. Hydrogen activates dislocations which are immobile in air. (4) Crack initiation and development of slip bands occurred at lower stress amplitude in hydrogen than in air. The possible mechanism is HELP.

  • 超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労特性と水素の影響

    森功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本機械学会2013 年度年次大会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山大学   国名:日本国  

    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.

  • Fretting fatigue properties under the effect of hydrogen and the mechanisms that cause the reduction in fretting fatigue strength 国際会議

    Jader Furtado, 薦田亮介, 久保田 祐信

    13th International Conference on Fracture (ICF-13)  2013年6月 

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    開催年月日: 2013年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:China National Convention Center (CNCC), Beijing   国名:中華人民共和国  

    Fretting fatigue, which is a composite phenomenon of metal fatigue and friction, is one of the major factors in the design of mechanical components as it significantly reduces fatigue strength. Since hydrogen can influence both fatigue and friction, fretting fatigue is one of the important concerns in designing hydrogen equipment. The authors carried out the fretting fatigue tests on austenitic stainless steels in order to characterize the effect of hydrogen and to explain the mechanism responsible for hydrogen embrittlement. In this study, the significant reduction in fretting fatigue strength due to hydrogen is shown including other factors influencing the fretting fatigue strength such as surface roughness, hydrogen content and the addition of oxygen. The cause of the reduction in the fretting fatigue strength in hydrogen is local adhesion between the contacting surfaces and subsequent formation of many small cracks. Furthermore, hydrogen enhances crack initiation under fretting fatigue conditions. Transformation of the microstructure from austenite to martensite is another possible reason. A hydrogen charge also reduces the fretting fatigue strength. The cause is the reduction in the crack growth threshold, Kth, due to hydrogen.

  • DEVELOPMENT OF THE HYBRID JOINT AND TORSIONAL FRETTING FATIGUE STRENGTH IMPROVEMENT IN THE POWER TRANSMISSION SHAFT 国際会議

    宮澤金敬, 三輪昌人, 近藤 良之, 久保田 祐信

    Seventh International Symposium on Fretting Fatigue  2013年4月 

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    開催年月日: 2013年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Christ Church, Oxford University   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

    Downsizing and reduction of the weight of components is a critical issue for automotive parts manufacturers in the face of strong demand for a reduction of the environmental burden caused by automobiles. Improving the efficiency of the car air conditioning compressor significantly contributes to improved fuel efficiency, but requires downsizing of the compressor’s power transmission shaft. At the same time, the fatigue strength of shaft has to be improved in order to transmit a given level of power through a smaller component. Currently, the spline used for the compressor transmission shaft is the part most prone to fretting fatigue, so an investigation was carried out revealing that the fretting fatigue strength of the downsized spline was insufficient to meet design requirements. Therefore, a new type of joint, a hybrid joint, was developed that combined the press-fit and spline. The structure of the hybrid joint is shown in Fig. 1. The hybrid joint prevented fretting fatigue failure of the downsized spline, resulting in a significant improvement in fatigue strength. In order to use the hybrid joint in the actual product, factors with a bearing on its fatigue strength, particularly the contact pressure and the contact length in the press-fit part, were studied. Contact pressure is one of the major factors influencing fretting fatigue strength of the press-fit part. Since the diameter of the shaft used in this study is relatively small, the contact pressure significantly changes by the degree of interference, which is the difference between shaft diameter and inner diameter of boss.

  • THE MECHANISM CAUSING REDUCTION IN FRETTING FATIGUE STRENGTH DUE TO HYDROGEN 国際会議

    薦田亮介, 久保田 祐信, 近藤 良之, Jader Furtado

    Seventh International Symposium on Fretting Fatigue  2013年4月 

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    開催年月日: 2013年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Christ Church, Oxford University   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

    Hydrogen is the most promising candidate as a new energy carrier in the very near future. Fretting fatigue in hydrogen containment equipment should be considered in order to ensure safety. The authors have reported a significant reduction in the fretting fatigue strength due to hydrogen [1]. One of the causes of the reduced fretting fatigue strength in hydrogen is small cracks that emanate from a locally adhered spot between contacting surfaces. The objective of this study is to establish a quantitative understanding of the effect of hydrogen on the initiation of the small cracks under fretting fatigue conditions.

  • EFFECT OF HYDROGEN AND IMPURITIES ON FRETTING FATIGUE PROPERTIES 国際会議

    久保田 祐信, 薦田亮介, 足立裕太郎, 近藤 良之, Jader Furtado

    Seventh International Symposium on Fretting Fatigue  2013年4月 

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    開催年月日: 2013年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Christ Church, Oxford University   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

    The authors have reported that the reduction in fatigue strength due to fretting can be significantly enhanced in hydrogen. In this study, the mechanisms enhancing hydrogen embrittlement by fretting were investigated. Impurities in hydrogen can be considered as an influencing factor on the fretting fatigue strength in hydrogen. The effect of oxygen addition was also studied.

  • Study on the reduction mechanism of fretting fatigue strength in hydrogen gas 国際会議

    Ryosuke Komoda, Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota

    Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions  2012年2月 

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    開催年月日: 2012年2月

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Crack Initiation, Small Crack Growth and Long Crack Growth 国際会議

    Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo, Saburo Matsuoka & Yukitaka Murakami

    Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions  2012年2月 

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    開催年月日: 2012年2月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 水素用高圧バルブの繰返し開閉による損傷に関する研究

    足立 裕太郎,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会材料力学部門 M&M2011カンファレンス  2011年7月 

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    開催年月日: 2011年7月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

    A study on the damage caused by repetitive open-close movement in a high-pressure hydrogen gas valve

  • 切欠き底の微小き裂の挙動に及ぼす切欠き半径と応力比の影響

    瀬尾 明光,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会材料力学部門 M&M2011カンファレンス  2011年7月 

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    開催年月日: 2011年7月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

    Effects of Notch Root Radius and Stress Ratio on the Behavior of Short Crack at Notch Root

  • オーステナイト系ステンレス鋼切欠き材の高サイクル疲労強度に及ぼす過大応力と水素の影響と疲労限度低下の予測

    久保田 祐信,佐久間 亨,山口 純一郎,近藤 良之

    日本機械学会材料力学部門 M&M2011カンファレンス  2011年7月 

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    開催年月日: 2011年7月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

    Effects of Multiple Overloads and Hydrogen on High-Cycle Fatigue Strength of Notched Specimen of Austenitic Stainless Steel and Prediction of Reduction of Fatigue Limit

  • INPROVEMENT OF TORSIONAL FRETTING FATIGUE STRENGTH OF SPLINED SHAFT USED FOR CAR AIR CONDITIONING COMPRESSORS BY HYBRID JOINT 国際会議

    Kanetaka MIYAZAWA and Masato MIWA, Akihiro TASHIRO, Tatsuro AOKI, Manobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)  2011年6月 

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    開催年月日: 2011年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Corvallis, Oregon, USA   国名:アルメニア共和国  

  • EFFECT OF HYDROGEN ON FRETTING FATIGUE STRENGTH OF SUS304 AND SUS316L AUSTENITIC STAINLESS STEELS 国際会議

    Koshiro Mizobe, Yuki Shiraishi, Manobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P2011)  2011年6月 

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    開催年月日: 2011年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Corvallis, Oregon, USA   国名:アルメニア共和国  

  • 炭素鋼の高サイクル疲労特性におよぼす10MPa水素ガス環境の影響

    石崎敬之,久保田祐信,近藤良之

    日本材料学会 第60期学術講演会  2011年5月 

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    開催年月日: 2011年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学コンベンションセンター   国名:日本国  

    Effect of 10MPa Hydrogen gas environment on high-cycle fatigue properties of carbon steels

  • オーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lのフレッティング疲労強度に及ぼす水素の影響

    溝部 浩志郎,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第64期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    "Effect of Hydrogen on Fretting Fatigue Strength of SUS316L Austenitic Stainless Steel" presented at JSME Kyushu branch annual technical meeting 2011 took place in Ito campus, Kyushu University

  • スプライン軸の疲労強度向上に対する圧入併用の効果

    青木 辰郎, 宮澤 金敬, 三輪 昌人, 近藤 良之, 久保田 祐信

    日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2010)  2010年11月 

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    開催年月日: 2010年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

    Effectiveness of combination of press-fit for improvement of fatigue strength of splined shaft

  • オーステナイト系ステンレス鋼のフレッティング疲労に及ぼす水素の影響

    白石 悠貴,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2010)  2010年11月 

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    開催年月日: 2010年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Fretting Fatigue in Austenitic Stainless Steels

  • ハイブリッド締結によるスプライン軸のフレッティング疲労強度向上

    宮澤 金敬,三輪 昌人,田代 晃浩,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会2010年度年次大会  2010年9月 

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    開催年月日: 2010年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

    Improvement of Fretting Fatigue Strength by Hybrid Joint

  • Mechanism of fretting fatigue limit reduction in hydrogen gas in SUS304 国際会議

    Masanobu Kubota, Yasuhiro Tanaka, Kyohei Kuwada, Yoshiyuki Kondo

    The 6th International Symposium on Fretting Fatigue  2010年4月 

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    開催年月日: 2010年4月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:西南交通大学・成都・中国   国名:中華人民共和国  

  • Effect of Hydrogen Absorption on the Fatigue Strength Reduction caused by Multiple Overloads in Notched Component 国際会議

    Masanobu Kubota, Toru Sakuma, Junichiro Yamaguchi, Yoshiyuki Kondo

    JSME M&M Symposium for Young Researchers  2010年3月 

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    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Califolnia Institute of Technology, CA, USA   国名:アメリカ合衆国  

  • EFFECT OF HYDROGEN CONCENTRATION ON FRETTING FATIGUE STRENGTH 国際会議

    Masanobu Kubota, Tsuyoshi Nishimura, Yoshiyuki Kondo

    Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009  2009年11月 

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    開催年月日: 2009年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Pacifico Yokohama, Yokohama   国名:日本国  

  • SUS304鋼の水素ガス中におけるフレッティング疲労限度低下機構の検討

    久保田祐信,田中康博,桑田喬平,近藤良之

    日本機械学会 第17回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2009)  2009年11月 

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    開催年月日: 2009年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山市・富山国際会議場   国名:日本国  

    Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas in SUS304

  • フレッティング疲労強度向上のための応力逃がし溝形状の最適化

    坂本惇司,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会 2009年度年次大会  2009年9月 

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    開催年月日: 2009年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岩手大学   国名:日本国  

    Optimization of Shape of Stress-relief Groove for Improvement of Fretting Fatigue Strength

  • 過大荷重による疲労強度低下に及ぼす水素の影響

    佐久間亨,久保田祐信,近藤良之

    日本材料学会 第58期学術講演会  2009年5月 

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    開催年月日: 2009年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛媛大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on the Reduction of Fatigue Strength by Multiple Overloading

  • Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environmet 国際会議

    Masanobu Kubota, Yasuhiro Tanaka, Kyohei Kuwada, yoshiyuki Kondo

    3rd International Conference on Material and Processing ICM&P2008  2008年10月 

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    開催年月日: 2008年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Northwestern University, Evanston, Illinois   国名:アメリカ合衆国  

    Mechanism of Reduction of Fretting Fatigue Limit in Hydrogen Gas Environmet

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価 招待

    久保田 祐信

    日本機械学会 機械材料・材料加工部門 講習会 締結・接合部の設計の実際と今後の展開  2007年11月 

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    開催年月日: 2007年11月

    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:東京大学 山上会館   国名:日本国  

    Contact Mechanics and Evaluation of Fretting Fatigue Strength

  • 水素利用機器用材料の水素ガス環境中フレッティング疲労強度 招待

    久保田 祐信,近藤 良之

    日本鉄鋼協会・第154回秋季講演大会  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岐阜大学   国名:日本国  

    The effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength of materials used for hydrogen utilization machines

  • Evaluation of optimal shape of stress relief groove for the improvement of fretting fatigue strength 国際会議

    Masanobu Kubota , Shunsuke Kataoka, Yoshiyuki Kondo

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007 ―(ATEM'07)  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka   国名:日本国  

  • フレッティングと疲労 招待

    久保田 祐信

    熱処理技術セミナー  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:東京工業大学 百年記念館フェライト会議室   国名:日本国  

    Fretting and Fatigue

  • フレッティング疲労強度と設計技術 招待

    久保田 祐信

    日本機械学会 2007年度年次大会  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学   国名:日本国  

    Evaluation of Fretting Fatigue Strength and Fatigue Design Method

  • 水素利用機器用材料の水素ガス環境中フレッティング疲労強度 招待

    久保田 祐信,近藤 良之

    日本鉄鋼協会 第154回秋期講演大会 討論会「水素エネルギー関連構造材料の特性評価と研究開発の現状」  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岐阜大学   国名:日本国  

    The effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength of materials used for hydrogen utilization machines

  • Fretting fatigue strength in hydrogen gas environment 国際会議

    M. Kubota , N. Noyama , C. Sakae , Y. Kondo

    Fatigue 2006  2006年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Atlanta   国名:アメリカ合衆国  

  • 電気配線用微細銅線の疲労強度評価 招待

    久保田 祐信

    日本材料学会 マイクロマテリアル部門委員会  2006年12月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

    Evaluation of Fatigue Strength of Fine Copper Wire for Electric Equipment

  • 機械構造用材料のフレッティング疲労強度に及ぼす水素ガス環境の影響とその機構解明の検討

    田中 康博,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部第60期総会・講演会  2007年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    Effect and Elucidation of Mechanism of Hydrogen Gas Environment on Fretting Fatigue Strength of Hydrogen Utilization Machines’ materials

  • Effect of Hydrogen Gas Environment and its Mechanism on Fretting Fatigue Strength of Materials for Hydrogen Utilization Machines 国際会議

    Masanobu Kubota, Yasuhiro Tanaka, Kyohei Kuwada and Yoshiyuki Kondo

    5th International Symposium on Fretting Fatigue  2007年4月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Montreal   国名:カナダ  

  • The effect of rubber contact on the fretting fatigue strength of railway wheel tyre 国際会議

    Kenji Hirakawa, Masanobu Kubota

    5th International symposium on Fretting Fatigue  2007年4月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Montreal   国名:カナダ  

    The cause of the derailment of ICE train which occurred in 1998 at Eschede was the fatigue failure of a wheel tyre. Figure 1 shows the structure of the rubber sprung wheel. It was discussed that fretting fatigue between the rubber block and inner side of the tire affected the initiation of incipient crack. To clarify the effect of rubber contact on the fatigue strength of the tyre, the authors made fretting fatigue experiments under rubber contact conditions. At first, fundamental fretting fatigue test was made using a servo-hydraulic fatigue machine. The specimen consisted of a 15mm diameter bar with two parallel flats where rubbers contacted. The specimen is made of medium carbon steel. Using bridge type fretting pads, which hold rubbers to contact with the flat parts of specimen, fretting testing was made. Two cylindrical rubbers, which were taken from the rubber block of a resilient wheel. Contact pressure was 24MPa at the first set-up of testing, which was the similar value of the related wheel assembling pressure calculated by FEM method. Two kind of the fatigue stress amplitude were applied to the specimens. The one was 90MPa, which is the fretting fatigue strength of this carbon steel fretted with steel. The second amplitude was 200MPa, which is twice a large as the fretting fatigue strength. No damage by the contact of rubber was obtained. Secondly, three-dimensional elastic stress analysis on a rubber-sprung single-ring railway wheel was made using a general-purpose Finite Element Method (ABACUS program). Figure 2 shows the FEM model. Since the rubber is a super-elastic material, Mooney-Revlin Model was used in the calculation. It was found that the wheel tyre is subjected to a cyclic stress in one revolution of the wheel and the maximum stress occurs at the centre of inner surface of the tyre where the fatigue crack initiated. Finally, fatigue tests of full size wheel-set were made as shown in Fig. 3 to confirm the fatigue resistance of the wheel at high load levels for up to 20millions of cycles of loading. After 20 millions of cycles of 280kN, which is 3.5time higher load than the static wheel load, no fretting damage could be observed. It was concluded that the no effect of rubber contact on the fretting fatigue strength of a rubber-sprung single-ring railway wheel was observed.

  • フレッティング疲労強度と設計技術 招待

    久保田 祐信

    日本機械学会2007年度年次大会ワークショップ「締結・接合部の事故例と教訓」  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学千里山キャンパス   国名:日本国  

    Fretting fatigue and Design Method Masanobu Kubota

  • Evaluation of optimal shape of stress relief groove for the improvement of fretting fatigue strength 国際会議

    Masanobu Kubota, Shunsuke Kataoka, Yoshiyuki Kondo

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007, ATEM07  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka, Fukuoka   国名:日本国  

  • フレッティングと疲労 招待

    久保田 祐信

    平成19年度 第2回熱処理技術セミナー  2007年9月 

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    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:百年記念館・東工大   国名:日本国  

    Fretting and Fatigue Masanobu Kubota

  • Fatigue crack growth properties of pipeline steel X60 in hydrogen gas with oxygen impurity at various temperatures 国際会議

    #Naoyuki Osada, #Yukinori Yanase, Toshiyuki Sunaba, @Masanobu Kubota, @Hisao Matsunaga

    2024 ASME Pressure Vessels & Piping Conference  2024年7月 

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    開催年月日: 2024年7月 - 2024年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:THE HYATT REGENCY BELLEVUE BELLEVUE, WASHINGTON, USA   国名:アメリカ合衆国  

    Hydrogen gas pipelines are expected to serve as a large-scale and cost-efficient transportation to promote the utilization of hydrogen energy. Ensuring their safe operation requires a thorough understanding of the various strength characteristics that degrade in the presence of hydrogen gas and the incorporation of this knowledge into the strength design. Among these characteristics, understanding fatigue crack growth is crucial for accurately predicting the crack growth life. It has been reported that various factors can influence the degree of crack acceleration in hydrogen gas, such as gas pressure, temperature, and gas impurities. However, many aspects of the acceleration characteristics under changing conditions remain unknown. In this study, we conducted fatigue crack growth tests using compact tension specimens of the pipeline steel, X60, to investigate the effects of temperature and oxygen impurity on hydrogen-induced crack acceleration. It is worth noting that significant degradation of fatigue crack growth resistance did not appear in hydrogen gas even at low temperatures down to −30°C, as compared to room temperature. Additionally, this study confirmed the inhibitory effect of oxygen impurity on mitigating crack acceleration. In our presentation, we will demonstrate some interesting findings related to the crack growth properties and then discuss the roles and mechanisms of each influencing factor in determining the acceleration characteristics.

  • IN-SITU TEM STUDY OF THE EFFECT OF HYDROGEN ON CRACK PROPAGATION IN STEEL 招待 国際会議

    Cynthia A. Volkert, Lin Tian, @Masanobu Kubota, Petros Sofronis, Reiner Kirchheim

    Oxford - EPRI Workshop onHydrogen Embrittlement 2024  2024年6月 

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    開催年月日: 2024年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Jesus College, Oxford   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

    In-situ fracture testing in an environmental transmission electron microscope has been used to perform dynamic defect-level studies of crack tip propagation in Cr-Mo low alloy steel lamellae. The first stage of crack propagation involves extensive plasticity and thinning ahead of the crack tip, whether hydrogen gas is present in the microscope chamber or not [1]. However, subsequent stages are strongly changed by the presence of H2. In the absence of hydrogen gas, extensive plasticity continues, leading to crack tip blunting, void nucleation, crack bridging and necking [1]. In contrast, the crack tip in hydrogen gas remains sharp and propagates by the formation and linking up of {100} facetted zig-zag micro-cracks, without much associated plasticity. The behaviour can be explained by dislocation activity that concentrates tensile stresses on {100} planes followed by hydrogen-enhanced decohesion (HELP followed by HEDE). Alternatively, or additionally, the observed fracture behavior can be understood in terms of the relative rates of dislocation interaction and dislocation generation near the crack tip. A specific scenario will be presented for the formation of zig-zag cracks by hydrogen-enhanced local plasticity (HELP) on slip planes in the TEM lamellae. We will discuss possible electron beam effects and extrapolate our observations and models to the geometries and high triaxiality conditions present during fracture of hydrogen embrittled bulk specimens.

  • VARIOUS STRENGTH PROPERTIES OF PIPELINE STEEL X60 IN HYDROGEN GAS ENVIRONMENT 招待 国際会議

    @Hisao Matsunaga, #Yukinori Yanase, Toshiyuki. Sunaba, @Masanobu Kubota

    European Conference on Fracture 2024 (ECF2024)  2024年4月 

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    開催年月日: 2024年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Zagreb, Croatia   国名:クロアチア共和国  

    Hydrogen gas pipelines are poised to become a large-scale and cost-efficient means of transportation, enhancing the utilization of hydrogen energy. Ensuring their safe opera-tion necessitates a comprehensive understanding of the various strength properties that might degrade in the presence of hydrogen gas [1]. It is critical to incorporate this knowledge into the design for strength. From this perspective, it is essential to investi-gate various strength properties, including (i) tensile properties, (ii) fatigue life, (iii) fa-tigue crack growth, and (iv) fracture toughness. These elements are crucial for maintain-ing material integrity under service conditions. It has been observed that several factors, including gas pressure, temperature, and impurities, can influence degradation in a hy-drogen gas environment. However, the specifics of hydrogen-induced degradation are still largely unexplored. In this study, we performed a series of experiments to assess the impact of hydrogen gas on the pipeline steel X60. These experiments included slow strain rate tensile (SSRT) tests, bending fatigue tests, fatigue crack growth tests, and fracture toughness tests. The tests were conducted in hydrogen gas at a pressure of 10 MPa and tempera-tures ranging from −30°C to room temperature. Furthermore, our study revealed that oxygen impurity has an inhibitory effect on the acceleration of crack growth. The results indicate that there is no critical degradation in any of the properties tested, suggesting that these issues do not significantly hinder the material’s application in ser-vice. In our presentation, we will share some intriguing findings related to the strength properties and discuss the roles and mechanisms of each factor that influences degrada-tion.

  • 水素助長疲労き裂進展に対するアンモニア添加の影響

    #桝田 達仁,#梅﨑 駿佑, @久保田 祐信,薦田 亮介,張 楠

    日本機械学会九州支部 第77 期総会・講演会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:琉球大学   国名:日本国  

    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.

  • Effect of hydrogen on creep properties of pure iron 国際会議

    Kentarou Wada, Ryosuke Komoda, @Toshihiro Tsuchiyama, Arnaud Macadre, @Masanobu Kubota, Petros Sofronis, Mohsen Dadfarnia, Reiner Kirchheim, Cynthia Volkert, Lin Tian

    I2CNER Annual Symposium 2024  2024年1月 

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    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Kyushu University Ito campus   国名:日本国  

  • Effect of hydrogen on creep properties of pure iron 国際会議

    Kentarou Wada, Ryosuke Komoda, @Toshihiro Tsuchiyama, Arnaud Macadre, @Masanobu Kubota, Petros Sofronis, Mohsen Dadfarnia, Reiner Kirchheim, Cynthia Volkert, Lin Tian

    Kyushu University Energy Week, Day 1, Poster session  2024年1月 

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    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Kyushu University Ito campus   国名:日本国  

  • オーステナイト系ステンレス鋼SUS304のスモールパンチ試験特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響

    村上幸太郎, 駒崎慎一, @久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第10回学術講演会  2023年12月 

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    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

  • オーステナイト系ステンレス鋼SUS3 04 のスモールパンチ試験特性に及ぼす高温水素ガス雰囲気の影響

    村上 幸太郎, 駒崎 慎一, @久保田 祐信

    日本材料学会 高温強度・破壊力学合同シンポジウム(第61回高温強度シンポジウム,第21回破壊力学シンポジウム)  2023年11月 

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    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター   国名:日本国  

    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.

  • Effect of Hydrogen Blending on Fatigue Crack Growth Behavior in Natural Gas

    #Shunsuke Umezaki, @Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda, Naho Inoue, Hiroshi Okano, Tomoharu Ishida, Shusaku Takagi

    構造物の安全性および信頼性 Vol. 10 JCOSSAR2023  2023年10月 

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    開催年月日: 2023年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    Hydrogen and natural gas blending can be considered as an important energy technology in terms of utilization of the existing infrastructure, which is the magnitude of a cost impact to the deployment of hydrogen infrastructures, and smooth transition of energy systems. In this study, fatigue crack growth tests were carried out in air, hydrogen, methane/20% hydrogen mixtures and three kinds of natural gas/20% hydrogen mixtures with different impurity oxygen concentrations in order to characterize the effect of hydrogen on fatigue crack growth properties in natural gas in conjunction with the effect of impurity oxygen. The pressure of gases except for air was 1 MPa. The material was JIS SCM435 low-alloy steel. In the hydrogen and the methane/20% hydrogen mixtures, the fatigue crack growth rates were accelerated. The acceleration was less in the methane/hydrogen mixtures compared with that in the hydrogen. It is presumed that the less hydrogen effect was due to reduced partial hydrogen pressure in the methane/20% hydrogen mixtures. This was confirmed by the crack growth test in 0.2 MPa hydrogen resulting in the same crack growth rate in the mixture. Regarding the experiments in the natural gas/20% hydrogen mixtures, the acceleration of fatigue crack growth rate occurred, but it was partially inhibited. This result was due to the oxygen contained in the natural gas. The inhibitory effect increased with increasing oxygen concentration. The predictive model of hydrogen-assisted crack growth in the presence of oxygen by Somerday et al. was well adapted to the results of this study.

  • 純鉄の水素中クリープに関する基礎的研究

    #和田健太郎, 薦田亮介, @土山聡宏, @久保田祐信

    構造物の安全性および信頼性 Vol. 10 JCOSSAR2023  2023年10月 

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    開催年月日: 2023年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    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.

  • 高温水素雰囲気中における鉄鋼材料のスモールパンチクリープ特性

    村上 幸太郎,駒崎 慎一,@久保田 祐信

    日本機械学会 M&M2023 材料力学カンファレンス  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:つくば国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • In-Situ TEM study of the effect of hydrogen on crack propagation in steel 国際会議

    Cynthia A. Volkert, Lin Tian, #Masanobu Kubota, #Petros Sofronis, Reiner Kirchheim,

    International Hydrogen Conference (IHC2023)  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Park City, Utah   国名:日本国  

    Identifying the atomic scale mechanisms for hydrogen embrittlement in steels remains a much discussed yet elusive goal. On the one hand, microscopy investigations show that hydrogen enhances dislocation motion, while on the other, the quasi-cleavage morphology of the fracture surfaces and early fracture confirm the embrittling role of hydrogen. Taking advantage of an in-situ fracture testing method in an environmental transmission electron microscope, we attempt to reconcile these apparently contradictory trends using dynamic studies of crack tip propagation in Cr-Mo low alloy steel lamellae. The first stage of crack propagation in the lamellae involves extensive plasticity and thinning ahead of the crack tip, whether hydrogen gas is present or not in the microscope chamber [1]. However, subsequent stages are strongly changed by pressures as low as 2 mbar of H2. In the absence of hydrogen gas, extensive plasticity continues, leading to crack tip blunting, void nucleation, crack bridging and necking [1]. In contrast, the crack tip in hydrogen gas remains sharp and propagates by the formation and linking up of {100} facetted staircase micro-cracks, without much associated plasticity. We propose an explanation for this behavior, which is based on the effect of H segregation on dislocation formation and mobility energies, and provides a consistent understanding of the observations of hydrogen embrittlement in steel.

  • Ammonia effects on hydrogen embrittlement mitigation and induction

    Nan Zhang, Ryosuke komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    日本機械学会 2023年度年次大会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都立大学 南大沢キャンパス   国名:日本国  

    The fracture toughness test was conducted under various gas environments, including hydrogen (H2), nitrogen (N2), and ammonia (NH3) impurity mixed with H2 or N2 of the SCM440 low-alloy steel. NH3 showed mitigation of the hydrogen embrittlement (HE) when the loading rate was relatively high. However, the mitigation effect decreased with the decrease in the loading rate. It was found that NH3 acted as both a mitigator of the HE and a cause of the HE depending on the loading rate. The underlying mechanism was elucidated using density functional theory (DFT) calculations, revealing intricate atomic-level interactions.

  • An In-situ ETEM Study on Hydrogen Embrittlement of a Cr-Mo Low Alloy Steel 国際会議

    Lin Tian, Christine Borchers, Masanobu Kubota, Petros Sofronis, Reiner Kirchheim, Cynthia Volkert

    International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS: Processing, Fabrication, Properties, Applications (THERMEC'2023)  2023年7月 

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    開催年月日: 2023年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Technische Universität Wien, Vienna, Austria   国名:オーストリア共和国  

  • INPEX-Kyushu University joint project on hydrogen embrittlement of natural gas pipeline steels 国際会議

    @Masanobu Kubota, @Hisao Matsunaga, @Toshiyuki Sunaba, @Yukinori Yanase

    Hydrogen and Materials Integrity Workshop  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Norwegian University of Science and Technology   国名:ノルウェー王国  

    INPEX, which is the largest Oil and Gas Exploration and Production company in Japan, investigate the feasibility of hydrogen transportation through their natural gas pipeline as a part of their contributions toward the net-zero greenhouse gas emission by 2050. For this purpose, INPEX and Kyushu University started a joint research project on hydrogen embrittlement (HE) properties of pipeline steels. HE properties of API X60 steel, which are widely used in the INPEX pipelines, will be holistically studied under the testing conditions relevant to their actual usage environment. This is the first project in Japan in terms of the consideration of HE of large-scale natural gas pipeline in-operation in Japan. Although HE of pipeline steels has extensively been studied across the world, we expect unique and important results through this project. For instance, the study on the fatigue limit is very limited compared with the study on fatigue crack propagation in high-pressure hydrogen environment. This project includes fatigue test in high-pressure hydrogen gas up to 107 cycles. Also, the hydrogen effect will be studied in conjunction with the temperature effect. We aim not only for ensuring safe hydrogen transportation through natural gas pipeline but also developing relevant laws and regulations toward the future.

  • Effect of alloy composition on CO mitigation effect on gaseous hydrogen embrittlement of ferritic steel 国際会議

    @Nan Zhang,@Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    The Thirty Third (2023) International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE-2023)  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ottawa   国名:カナダ  

    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.

  • 水素ガス中への酸素添加による水素脆化抑制効果に及ぼす温度の影響

    @久保田祐信, @薦田亮介, @張楠,@Aleksandar Staykov

    日本材料学会 第72期 通常総会・学術講演会  2023年5月 

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    開催年月日: 2023年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:つくば国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • A combined micromechanics/materials science approach to understanding high temperature hydrogen attack 国際会議

    @Kshitij Vijayvargia, @Mohsen Dadfarnia, @Petros Sofronis, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, #Kentarou Wada, @John Pugh, @Tom Eason

    2023 TMS Annual Meeting & Exhibition, Symposium: Environmentally Assisted Cracking: Theory and Practice  2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:San Diego Convention Center & Hilton San Diego Bayfront. San Diego, California, USA   国名:アルメニア共和国  

    High temperature hydrogen attack (HTHA) is degradation of carbon steels whereby internal hydrogen reacting with carbides forms methane gas bubbles typically on grain boundaries which grow and coalesce, leading to loss of strength and toughness. Current design practice against HTHA is based on Nelson curves which define the conditions for safe operation in a temperature/hydrogen-partial-pressure diagram. Nelson curves are phenomenological and do not account for the underlying failure mechanism(s), microstructure, carbide stability, and applied stresses. To this end, we present a micromechanical model for predicting void growth and coalescence in carbon steels due to methane pressure and external loads. The methane gas pressure was calculated by combining kinetics-based modeling with density functional theory. The effect of hydrogen on the constitutive response was quantified by determining the activation parameters that govern the deformation during HTHA. The micromechanical model is used to construct physically-based Nelson-type curves indicating lifetime under given applied stresses.

  • 高温水素中での簡便なクリープ試験法の確立

    #山下透,@久保田祐信, #和田健太郎, @薦田 亮介

    日本機械学会九州支部 第76期総会・講演会  2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学   国名:日本国  

    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.

  • 高温水素ガス雰囲気におけるSUS304鋼のスモールパンチクリープ特性

    @村上幸太郎,@駒崎慎一,@久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第76期総会・講演会  2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学   国名:日本国  

    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.

  • CO+H2中フレッティング疲労における炭素析出に関する実験的考察

    #小出尚寛, @久保田祐信, @薦田亮介

    日本機械学会九州支部 第54 回学生員卒業研究発表講演会  2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • Conflicting NH3 concentration effects on NH3 induced hydrogen embrittlement -From Experimental and Theoretical understanding- 国際会議

    @Nan Zhang, @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota , @Aleksandar Staykov

    I2CNER annual symposium poster session  2023年2月 

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    開催年月日: 2023年1月 - 2023年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    The NH3 decomposition rate (NH2 → NH + H) decreased as NH3 concentration increased resulting in hindering NH3-derived hydrogen supply. As a result, insufficient time for NH3 further decomposition lead to lower H atom coverage on Fe surface even though NH3 concentration was increased.

  • Experimental and Theoretical understanding of ammonia’s hydrogen embrittlement induction effect 国際会議

    #Nan Zhang, @Ryouske Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    6th International Conference on Materials and Reliability (ICMR 2022)  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:KDDI維新ホール   国名:日本国  

    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.

  • フレッティング新生面におけるCO分解触媒作用に及ぼす試験片化学組成の影響

    #小出尚寛, @久保田祐信, @薦田亮介

    日本材料学会九州支部 第9回学術講演会  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学   国名:日本国  

    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.

  • Effect of hydrogen on creep properties of SUY-1 industrial pure iron 国際会議

    #Kentarou Wada, #Toru Yamashita, @Daisuke Takazaki, @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota

    JSME International Conference on Materials and Processing 2022 (ICM&P 2022)  2022年11月 

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県市町村自治会館   国名:日本国  

    The objective of this study is to gain a better understanding on the hydrogen effect on the creep properties in order to establish the science enables to secure the advanced high-temperature hydrogen technologies. Creep testing was carried out in argon and hydrogen gases at 873 K. The absolute gas pressure at which the creep tests were performed was 0.12 MPa. The material was JIS SUY-1 industrial pure iron. It was used as a model material having bcc crystalline structure. Pure single-phase microstructure may be beneficial to elucidate the central role of hydrogen in the creep deformation in the presence of hydrogen. Hydrogen accelerated the creep strain rate resulting in significant reduction in the creep life. Based on the creep deformation mechanism map by Frost and Ashby, the creep in this experiment was driven by power-low creep. The specimens formed double cup fracture and exhibited dimple fracture surface regardless of the environment and creep life. There was no significant difference in the fracture profile and fracture surface morphology. These observations indicated no change in the creep deformation mechanism in hydrogen. This was the similar to the creep of SUS304 stainless steel in hydrogen. Similar mechanism that hydrogen may enhance the vacancy density, which led to magnified lattice diffusion and associated dislocation climb may be adopted.

  • Effect of hydrogen on fatigue crack growth behavior of low alloy steels in methane 国際会議

    #Shunsuke Umezaki, @Masanobu Kubota, @Ryosuke Komoda, @Naho Inoue, @Hiroshi Okano, @Tomoharu Ishida, @Shusaku Takagi

    JSME International Conference on Materials and Processing 2022 (ICM&P 2022)  2022年11月 

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県市町村自治会館   国名:日本国  

    The utilization of hydrogen is one of the keys to achieving sustainable development goals. During the transition toward a hydrogen society, the repurposing of existing non-hydrogen energy systems to a hydrogen one is very important in terms of costs and smooth reforming of energy and industrial structures. In this context, the mixing of hydrogen with natural gas can be one of the important technologies. In this study, fatigue crack growth testing was carried out in air, hydrogen, methane / hydrogen mixed gases in order to characterize the effect of hydrogen on the fatigue crack growth behavior in natural gas. The test material was JIS SCM435 low alloy steel. Two materials, which have different strength levels, were used. Both materials showed acceleration of the fatigue crack growth rate in only hydrogen and the mixed gases. The extent of the acceleration was less in the mixed gas compared with that in hydrogen. It is presumed that the hydrogen effect was less pronounced by the reduced partial hydrogen pressure in the mixed gas. Also, the extent of the acceleration was less in the lower strength material than in the higher strength one. It was confirmed that methane had no detrimental effect on the fatigue crack growth behavior of both materials.

  • Mitigation of hydrogen environment embrittlement of carbon steels A106 and A333 by addition of CO to H2 gas and its gas pressure dependence 国際会議

    @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, @Patrick Ginet, @Francoise Barbier, @Jader Furtado, @Laurent Prost, @Akihide Nagao

    4th International Conference on Metals Hydrogen (SteelyHydrogen 2022)  2022年10月 

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    開催年月日: 2022年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Augustinian Monastery, Belgium   国名:ベルギー王国  

    The addition of carbon monoxide (CO) to hydrogen (H2) gas can mitigate the hydrogen environment embrittlement (HEE) of steels. The effect of gas pressure on the mitigation of the HEE of low carbon steels by the addition of CO was investigated in this study by a concerted effort of fracture toughness tests in H2 gas containing CO and molecular dynamics (MD) simulations of the surface chemical reactions of H2 and CO with the iron (Fe) surface. The degree of mitigation of the HEE depended on the gas pressure and CO concentration; the CO concentration to achieve complete HEE prevention was enhanced with an increase in the gas pressure, in other words, the CO mitigation effect was reduced by the increased gas pressure. The MD simulations revealed that the dissociation rate of dihydrogen molecules to atomic hydrogen on the Fe surface was significantly enhanced with an increase in the gas pressure, whereas the adsorption rate of CO on the Fe surface was almost independent of the gas pressure. These simulation results suggest that the hydrogen uptake into a steel is more effectively prohibited in a lower pressure H2 gas containing CO, which accounts for the gas pressure dependence of the CO mitigation effect observed in the fracture toughness tests.

  • 高温水素雰囲気中スモールパンチクリープ試験技術の開発

    村上 幸太郎,駒崎 慎一,@久保田 祐信

    日本機械学会M&M2022 材料力学カンファレンス 〔2022.9.26-28,弘前〕  2022年9月 

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:弘前大学   国名:日本国  

    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.

  • SUY-1およびSUS310Sのクリープ特性に及ぼす水素の影響

    #山下 透,@久保田祐信, #和田 健太郎

    日本機械学会九州支部 第75期学術講演会  2022年3月 

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    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.

  • メタン・水素混合ガス中の低合金鋼の水素脆化特性

    #梅崎 駿佑,@久保田 祐信,薦田 亮介, 井上 奈穂,岡野 拓史,石田 智治,高木 周作

    日本機械学会九州支部 第75期学術講演会  2022年3月 

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    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.

  • Hydrogen Embrittlement: From Experiments and Modeling to Prognosis 招待 国際会議

    @Petros Sofronis, Zahra S. Hosseini, @Mohsen Dadfarnia, @Masanobu Kubota, @Akihide Nagao, @Brian P. Somerday, Robert O. Ritchie

    "Seeing is Believing -- Understanding Environmental Degradation and Mechanical Response Using Advanced Characterization Techniques:" in TMS2022  2022年2月 

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    開催年月日: 2022年2月 - 2022年3月

    記述言語:英語  

    開催地:オンライン   国名:アメリカ合衆国  

    Recent experimental studies of the microstructure beneath fracture surfaces of ferritic steel, lath martensitic steel, stainless steel, and nickel specimens fractured in hydrogen suggest that the dislocation structure and hydrogen transported by mobile dislocations play important roles in the evolution of the fracture process/event. After reviewing this plasticity-mediated hydrogen-induced failure, we present a model for hydrogen/deformation interactions to quantify the effect of hydrogen on the fracture resistance of a low alloy martensitic steel through the use of a statistically-based micromechanical model for the critical local fracture event, which relates the influence of hydrogen on dislocation interactions and internal interfaces in affecting decohesion to the onset of macroscopic failure. The results demonstrate that hydrogen induced failures are complex phenomena that can be explained by a combination of HELP and decohesion and require factors such as stress, strain, and hydrogen concentration to all act in concert to bring about failure.

  • Effect of Hydrogen on Creep Properties 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota, #Daiskuke Takazaki, Ryosuke Komoda, #Kentrao Wada, @Toshihiro Tsuchiyama, Mohsen Dadfarnia, Brian P Somerday, Petros Sofronis

    "Seeing is Believing -- Understanding Environmental Degradation and Mechanical Response Using Advanced Characterization Techniques:" in TMS2022  2022年2月 

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    開催年月日: 2022年2月 - 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:アメリカ合衆国  

    Creep in hydrogen was studied to ensure safety of evolving high-temperature hydrogen technologies such as SOFC and SOEC.

  • 純鉄のクリープ特性に及ぼす水素の影響

    #和田健太郎, #山下透, @高崎大裕, @薦田亮介, @久保田祐信

    Kyushu University Energy Week 2023 Poster session  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月 - 2022年2月

    記述言語:日本語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • クリープ強度特性に及ぼす水素の影響 招待

    @久保田祐信, #和田健太郎, #山下透, #高崎大裕

    日本材料学会高温強度部門委員会  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    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.

  • Mitigation of Hydrogen Embrittlement by Impurities 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda

    HYDROGENIUS, I2CNER, HYDROMATE and SINTEF Joint Research Symposium 2022  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    I2CNER research on Mitigation of hydrogen embrittlement by addition of impurities to hydrogen gas was reviewed.

  • EFFECT OF HYDROGEN ON CREEP PROPERTIES OF SUY-1 AND SUS310S 国際会議

    #Kentarou Wada, #Toru Yamashita, @Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda

    THE 6TH ASIAN SYMPOSIUM ON MATERIALS AND PROCESSING 2022  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:マレーシア  

    High-temperature hydrogen technology is one of the keys to establish carbon-neutral society. To ensure the safety of materials subjected to high temperature hydrogen, basic understanding of the material properties in hydrogen at elevated temperature is necessary. The objective of this study is to deepen mechanistic insight of the creep in hydrogen. Creep testing was performed in argon and hydrogen gases at 873 K. The absolute gas pressure at which the creep test was carried out was 0.12 MPa. The materials were JIS SUY-1 commercial pure iron and SUS310S austenitic stainless steel. The pure iron was used as a model material having BCC crystalline structure to study the mechanism that hydrogen affects creep properties. Regarding FCC material, we studied SUS304 [1]. The SUS310S was a candidate material for high temperature hydrogen equipment and component. Figure 1 shows the creep curves of each material. For both materials, hydrogen accelerated the creep strain rate at the steady state creep region, and it resulted the reduction in the creep life. Regarding fracture profiles, the SUY-1 showed double cup fracture following a significant decrease in the cross-sectional area during creep testing, and the SUS310S showed cup-and-cone like fracture, which was similar to the SUS304 we studied previously. The fracture surface of the SUY-1 was dimple for both creep tests in argon and hydrogen. This implies that hydrogen didn’t change the creep deformation mechanism but accelerated the deformation. As the results of the examination of the fracture surface and fracture profiles of the SUS310S, it was found that formation of surface cracks was suppressed in hydrogen. This observation is consistent with the experimental result that elongation in hydrogen is larger than that in argon. Since these trends were similar to the SUS304, the same mechanism that hydrogen reduced the creep life of the SUS304, which was enhanced dislocation climb mediated by enhanced vacancy density, can be adopted to the SUS310S.

  • Characterization of Hydrogen Embrittlement Properties of Low Alloy Steels in CH4 and H2 Mixed Gas 国際会議

    Shunsuke Umezaki, Masanobu Kubota, Ryosuke Kmoda, Naho Inoue, Hiroshi Okano, Tomoharu Ishida, Shusaku Takagi

    THE 6TH ASIAN SYMPOSIUM ON MATERIALS AND PROCESSING 2022  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:マレーシア  

    Hydrogen takes a key role in decarbonization in energy and industrial sectors. During transition toward hydrogen society, blue hydrogen and mixed hydrogen and fossil fuel will be used, although use of green hydrogen is an ultimate goal. In this context, assessment of hydrogen embrittlement properties in hydrogen-mixed gases is necessary. In this study, slow strain rate tensile tests were carried out in air, hydrogen, methene and methene and hydrogen mixed gases. The material was JIS SCM435 low alloy steel. Two materials, which were relatively higher strength one and lower strength one, were prepared. Both materials showed a decrease in reduction of area in hydrogen and the mixed gases. There was no significant difference between the results in air and that in methane. The fracture surface in air and methane was dimple. Quasi-cleavage fracture surface was observed in hydrogen and methane and hydrogen mixed gases. For the fractured specimens tested in hydrogen and the mixed gases, small cracks were observed on the surface. It was presumed that the reduction in area was caused by accelerated surface crack propagation of these small cracks due to hydrogen. The effect of hydrogen in the mixed gas was less than that in hydrogen. It is considered that reduction in the partial hydrogen pressure diminished the effect of hydrogen. Also, the area of quasi-cleavage fracture surface is less in the mixture than in hydrogen gas. The effect of hydrogen was more pronounced in the high-strength materials.

  • Reverse NH3 concentration effect on NH3 induced hydrogen embrittlement 国際会議

    #Nan Zhang, Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    Kyushu University Energy Week 2022 Q-PIT poster session  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語  

    国名:日本国  

    Effect of ammonia on hydrogen embrittlement was studied. As a result, we found both NH3 effects of hydrogen embrittlement mitigation and induction. The plausible reason was NH3's faster reaction with Fe surface than H2 for the mitigation and NH3 decomposition to H and other compounds by the help of Fe catalyst.

  • Effect of Chromium on CO mitigation effect on gaseous hydrogen environment embrittlement of ferrite steel

    #Zhang Nan, Komoda Ryosuke, @Kubota Masanobu, @Aleksandar Staykov

    日本材料学会九州支部 第8回学術講演会  2021年11月 

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    To characterize the effect of Cr in the material on the mitigation effect of CO on HE, fracture toughness tests were conducted in H2, N2, and 1,000 ppm CO added H2 gases. The binding energy between Cr and CO and between Cr and Fe were calculated by DFT calculation. 1. 1,000 vppm CO fully mitigated the HE of the A333. On the other hand, it slightly mitigated the HE of the SUS430. 2. The binding energy was -2.92 eV for CO-Fe pair and -1.58 eV for CO-Cr pair. CO adsorption on Cr site is significantly difficult compared with that on Fe site. 3. Cr has no effect on the H2 dissociation. 4. The different CO effects between the A333 and SUS430 can be interpreted by the effect of Cr on the CO and H2 adsorption on the steel surface.

  • 一酸化炭素添加によるフレッティング疲労に及ぼす水素の影響の軽減

    #中村優樹, @久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第8回学術講演会  2021年11月 

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    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.

  • SUS304, SUS304L, SUS310S, SUY-1 のクリープ特性に及ぼす水素の影響

    #和田健太郎, #髙﨑大裕, #山下透, @久保田祐信, @土山聡宏, 薦田亮介, @Sofronis Petros, Brian P Somerday, Dadfarnia Mohsen

    ⽇本機械学会 M&M 2021 材料⼒学カンファレンス  2021年9月 

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋⼤学 東⼭キャンパス (オンライン開催)   国名:日本国  

    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.

  • SUS304鋼のクリープ特性に及ぼす水素の影響

    @久保田祐信, #高崎大裕, @土山聡宏

    日本材料学会 第69期通常総会・講演会  2021年5月 

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学*コロナにより開催中止,講演論文集は発行   国名:日本国  

    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.

  • 油井管材料のフレッティング疲労における環境適合性グリースの評価

    #中村優樹,@久保田祐信, 和田顕,井瀬景太,牧野泰三,加藤孝憲

    日本材料学会 第70期総会・学術講演会  2021年5月 

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

    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.

  • Effect of hydrogen on creep properties of austenitic stainless steels and pure iron

    #Wada Kentaro, #Daisuke Takazaki, @Masanobu Kubota, @Toshihiro Tsuchiyama, @Petros Sofronis, @Brian P. Somerday, @Mohsen Dadfarnia

    日本材料学会 第70期総会・学術講演会  2021年5月 

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

    Creep tests of SUS304 and SUS310S austenitic stainless steels and SUY-1 commercial pure iron were carried out at 873 K in hydrogen and argon gases. 1. For all materials, the creep life was significantly reduced in hydrogen compared with that in argon. 2. In the fracture surface of the SUS304, Hydrogen decreased the percentage of intergranular fracture. 3. The most probable mechanism for how hydrogen accelerated the creep deformation of the SUS304 is the promoted dislocation crimb due to hydrogen increasing the vacancy concentration.

  • SUS304のクリープ特性に及ぼす水素の影響

    #髙﨑大裕, @土山聡宏, @久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2020年12月 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学戸畑キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 油井管材料のグリース潤滑下のフレッティング疲労強度に及ぼすリン酸マンガン被膜の影響

    #細井鈴子,#髙﨑大裕, @久保田祐信, @薦田亮介, @奥洋介,@牧野泰三,@杉野正明

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2020年12月 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学戸畑キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 水素助長疲労き裂進展の抑制に対するCOとO2の機構の違いについて

    #山田和輝, @薦田亮介, @久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2020年12月 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学戸畑キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 不純物ガスによる水素助長き裂進展の抑制効果に及ぼす鋼種の影響

    #瀬良沢樹, @薦田亮介, #山田和輝, @久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2020年12月 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学戸畑キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • Effect of hydrogen on fretting fatigue strength 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda, Jader Furtado

    Second Korea-Tribology International Symposium (K-TRIB2020)  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月 - 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:大韓民国  

    Fretting fatigue strength of SUS304 in H2 and the effect of O2 addition to the H2 environment were studied. The FF strength in H2 was significantly lower than that in air. Surface oxide layer was removed during fretting in the high-purity H2. It resulted two primary consequences, which are enhancement of hydrogen uptake and adhesion between contacting surfaces. Localized severe cyclic plastic strain was caused by the adhesion. As a result, microstructural change was caused. These are also responsible for the reduced FF strength in H2.

  • Effect of Hydrogen on Creep Properties of SUS304, SUS304L, SUS310S Stainless Steels and pure iron

    #Daisuke Takazaki, #Kentaro Wada, Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota

    日本材料学会九州支部 第7回講演会  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen on creep properties was investigated. The materials were JIS SUS304, SUS304L, SUS310S and pure iron. All materials showed reduction in the creep life due to hydrogen.

  • 水素ガス中の低合金鋼の微小疲労き裂進展挙動に関する研究

    #宮本祐有, @久保田祐信, 岡野拓史,高木周作

    日本材料学会九州支部 第7回講演会  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    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.

  • Effect of ammonia impurity on gaseous hydrogen environment embrittlement of SCM440 low-alloy steel

    #Nan Zhang, Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov

    日本材料学会九州支部 第7回講演会  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    To characterize the effect of NH3 contained in H2 gas on hydrogen environment embrittlement JIS SCM440 Cr-Mo steel, fracture toughness tests were conducted in H2, N2, and NH3 added H2 or N2 mixtures. The effects of gas pressure and loading rate were discussed. (1) 1000 vppm NH3 mitigated the HEE at crosshead speed was 2.0 × 10-3 mm/s and gas pressure was 0.1 MPa. (2) The mitigation effect of NH3 decreased with the decrease in the crosshead speed and increase in the gas pressure. (3) NH3 caused HEE by hydrogen supply by its decomposition at crosshead speed was 2.0 × 10-5 mm/s.

  • 水素ガス中フレッティング疲労特性に及ぼす環境中へのppmレベルの酸素添加の影響とその機構の解明

    @薦田亮介,@久保田祐信,@Jader Furtado

    日本機械学会 第27回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2019)  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学   国名:日本国  

    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.

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Limit of SCM435 Low-Alloy Steel 国際会議

    @Masanobu Kubota , #Mio Fukuda, @Ryosuke Komoda

    Fatigue Design 2019  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Cetim, Senlis   国名:フランス共和国  

    The objective of this study is to gain a basic understanding of the effect of hydrogen on the fatigue limit. The material was a low-alloy steel modified to be sensitive to hydrogen embrittlement by heat treatment. A statistical fatigue test was carried out using smooth and deep-notched specimens at a loading frequency of 20 Hz. The environment was laboratory air and hydrogen gas. The hydrogen gas pressure was 0.1 MPa in gauge pressure. The fatigue limit of the smooth specimen was higher in the hydrogen gas than that in air, although the material showed severe hydrogen embrittlement during the SSRT. The fatigue limit of the deep-notched specimen in the hydrogen gas was the same as that in air. For the smooth specimen, the fatigue limit was determined by whether or not a crack was initiated. For the deep-notched specimen, the fatigue limit was determined by whether or not a crack propagated. The results can be interpreted as that hydrogen has no significant effect on crack initiation in the high-cycle fatigue regime and affected the threshold of the crack propagation.

  • SUS304及びTi-6Al-4Vの強度に及ぼす高温水素の影響

    #髙﨑 大裕,@久保田祐信

    日本機械学会 M&M2019材料力学カンファレンス  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス, 福岡   国名:日本国  

    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.

  • Effect of ammonia impurity on hydrogen embrittlement of SCM440 low-alloy steel in hydrogen gas 国際会議

    #Zhang Nan, Ryosuke Komoda, #Kazuki Yamada, Cynthia A. Volkert, Lin Tian, @Reiner Kirchheim, @Petros Sofronis, Hosseinisarani Seyedehzahra, @Mohsen Dadfarnia, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykovd

    The 30th (2020) International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE-2020)  2020年10月 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online (Shanghai was planned, but switched to online due to pandemic)   国名:中華人民共和国  

    Ammonia (NH3) was added to hydrogen gas as an impurity, and then hydrogen embrittlement (HE) of SCM440 low alloy steel was investigated through fracture toughness tests. NH3 showed inhibition of the HE when the loading rate was relatively high. But the inhibitory effect decreased with the decrease in a loading rate. Also the inhibitory effect decreased with an increase in the gas pressure. It was found that NH3 acted as both an inhibitor of the HE and a cause of the HE depending on the loading rate.

  • Study on Degradation of Materials in High-Temperature Hydrogen for Advanced Energy Conversion Devices 国際会議

    #Daisuke TAKAZAKI, @Masanobu KUBOTA

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019 (ATEM'19)  2020年10月 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:朱鷺メッセ, 新潟   国名:日本国  

    The objective of this study is to clarify the effect of high-temperature hydrogen on creep properties for advanced hydrogen energy technologies such as SOFC, SOEC, RFC and hydrogen gas turbine. A significant ductility loss due to hydrogen occurred at 25 ℃. On the other hand, no ductility loss occurred at 100 ℃ and higher temperatures. The creep life was significantly reduceed in hydrogen. In Ar, dimple and intergranular fracture surfaces were observed at σ = 310 MPa. Most of the fracture surface was covered by intergranular cracking when σ = 270 MPa. In H2, the major fracture surface was dimple at σ = 310 MPa, and dimple and intergranular fracture surfaces at σ = 270 MPa. The change in the fracture surface and the change in the slope of the creep curve saggested multiple reasons that hydrogen affects creep life corresponding to creep life.

  • Effects of coating and lubrication on fretting fatigue properties of oil-well pipe material 国際会議

    #Suzuko HOSOI, #Daisuke TAKAZAKI, Masanobu KUBOTA, @Ryosuke KOMODA,@Yosuke OKU, @Taizo MAKINO and @Masaaki SUGINO4*

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019 (ATEM'19)  2020年10月 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:朱鷺メッセ, 新潟   国名:日本国  

    Due to the recent introduction of an advanced oil-well development technology in which the drilling and installation of pipes are simultaneously done, the pipes receive a rotating and bending fatigue loading. As a result, characterization of the fatigue properties of the pipes has become necessary. Since the pipes are connected by a threaded joint, the thread is the critical part of the connected pipes in terms of fatigue strength. The surface of the thread is coated by manganese phosphate for ease of tightening. In addition, grease is also used for the tightening. According to the result of a full-scale fatigue test(1), the coating and lubrication improved the fatigue strength of the threaded joint. The objective of this study is to gain a better understanding of the effects the manganese phosphate coating and grease lubrication have on the fatigue strength of the thread joint for oil-well pipes. A bridge-pad type fretting fatigue test was carried out. Two kinds of contact pads with different pad lengths, Lp, were used. The material of the test piece and pad was API L80 oilfield pipe steel. The surface of the pad was coated by manganese phosphate. The grease was API modified thread compound. The contact pressures, pc, were 50 MPa. The fretting fatigue test was carried out with a stress ratio of -1 at a loading frequency of 15 Hz at 20 ℃. At a relatively high stress amplitude, there were no significant effects by both the coating and lubricant on the fretting fatigue life. At the relatively low stress amplitude, the effect of the coating was not seen, however, the lubricant showed a remarkable effect to extend the fatigue life.

  • O2およびCOによる水素助長疲労き裂進展の加速に対する抑制効果律速機構の違い 国際会議

    #山田和輝,@薦田亮介,久保田祐信

    九州大学エルネギーウィーク2020 九州大学エネルギー研究教育機構ポスターセッション  2020年1月 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • Effect of addition of ammonia to hydrogen gas on hydrogen embrittlement in JIC test 国際会議

    #Zhang Nan, @Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota

    九州大学エルネギーウィーク2020 九州大学エネルギー研究教育機構ポスターセッション  2020年1月 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 大規模水素利用技術の安全性確保のための高温水素中クリープ損傷に関する研究 国際会議

    #高崎大裕,土山聡宏,久保田祐信

    九州大学エルネギーウィーク2020 九州大学エネルギー研究教育機構ポスターセッション  2020年1月 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • SUS304のクリープ特性に及ぼす水素の影響

    #髙﨑大裕,土山聡宏, 久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2019年12月 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    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.

  • 油井管材料のグリース潤滑下のフレッティング疲労強度に及ぼすリン酸マンガン被膜の影響

    #細井鈴子,#髙﨑大裕, 久保田祐信, @薦田亮介, @奥洋介,@牧野泰三,@杉野正明

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2019年12月 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    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.

  • 水素助長疲労き裂進展の抑制に対するCOとO2の機構の違いについて

    #山田和輝, @薦田亮介, 久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2019年12月 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    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.

  • 不純物ガスによる水素助長き裂進展の抑制効果に及ぼす鋼種の影響

    #瀬良沢樹, @薦田亮介, #山田和輝, 久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第6回学術講演会  2019年12月 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    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.

  • A comparison of inhibitory effects of carbon monoxide and oxygen on hydrogen-accelerated fatigue crack growth 国際会議

    @Ryosuke Komoda, #Kazuki Yamada, @Masanobu Kubota

    ISOPE2019  2019年6月 

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    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hawaiian Village Hotel, Honolulu, Hawaii   国名:アメリカ合衆国  

    Hydrogen uptake into the material is an essential process to cause accelerated fatigue crack growth in gaseous hydrogen. Dissociation of hydrogen molecules into hydrogen atoms is an important elemental processes of hydrogen uptake, and it requires catalytic action of iron surface. When hydrogen contains gas impurities that inhibit the catalytic action of iron surface for the splitting of hydrogen molecules, hydrogen uptake is prevented. As a result, hydrogen-assisted fatigue crack growth is inhibited. Since affinity of the gas impurity with iron surface depends on gas species, the inhibitory effect is different depending on the sort of gas impurity. The inhibitory effect of O2 is well understood as that a predictive model is provided. In this study, fatigue crack growth test was carried out in hydrogen gases that contains O2 or CO as a gas impurity. Then, it was found that part of the CO-inhibitory effect could be interpreted by the similar mechanism of O2-inhibitory effect and another part of the CO-inhibitory effect was different from that of O2-inhibitory effect. Therefore, the results of CO and O2 were compared to gain better understanding of the inhibitory effect achieved by the addition of gas impurities. The material was ASTM A333 grade 6 pipe steel. The test environments are high-purity hydrogen (< 0.1 vppm CO, < 0.1 vppm O2), CO added hydrogen, O2 added hydrogen, and air. The gas pressure was 0.11 MPa in absolute pressure. The fatigue crack growth test with a CT specimen was carried out with a stress ratio of 0.1 at the loading frequency of 20 or 0.02 Hz at room temperature. The fatigue crack growth was accelerated in the high-purity hydrogen compared to that in air. Both impurities mitigated the acceleration of the crack growth. In the case that the loading frequency was 20 Hz, the magnitude of the inhibitory effect was changed depending on the gas impurity, however, the results could be explained by the similar mechanism that the inhibitory effect is determined by the competition of the rate of iron surface creation and the rate of covering iron surface with impurity. On the other hand, in the case of that the loading frequency was 0.02 Hz, the effect of CO could not be understood by only the competition. It was found that hydrogen diffusion took an important role in the inhibitory effect of CO when the loading frequency was low.

  • HYDROGEN COMPATIBILITY OF ULTRA-FINE GRAIN AUSTENITIC STAINLESS STEEL 招待 国際会議

    @Masanobu Kubota, @Arnaud Macadre

    4th WPI-Workhop on Material Science  2019年6月 

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    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Sorbonne University, Paris   国名:フランス共和国  

    We are challenging to developing a dream steel that has both hydrogen compatibility and high strength. The approach is grain refinement of austenitic stainless steel. Our final goal is to provide the basic science that enables optimization of the cost, performance, and safety of pressurized hydrogen containment systems. Therefore, amount of rare earth elements is reduced as much as possible. The material was 16Cr-10Ni-Fe austenitic stainless steel. It was synthesized in I2CNER by a thermo-mechanical treatment invented by Takaki et al [Takaki, 1988]. The grain size was adjusted to 1 m. The yield strength of the ultra-fine grain (UFG) austenitic steel was about 600 MPa. It was almost twice higher than that of the benchmark material (commercial hydrogen compatible austenitic stainless steels, 316). In the slow strain rate testing of the hydrogen-charged UFG steel, it was found that the grain refinement was effective not only for strengthening but also for improvement of hydrogen compatibility. Fatigue tests were also carried out to characterize fatigue life, fatigue crack propagation behavior and crack initiation behavior in the presence and absence of hydrogen. The fatigue limit of the UFG steel was 2.8 times higher than that of the benchmark. There was no significant effect of hydrogen on the fatigue limit. The crack propagation rate was better than that of the benchmark steel. According to the past studies, grain refinement deteriorates crack growth behavior. Our UFG steel showed unique and excellent properties. The mechanism of the improved crack growth resistance was also clarified from the viewpoint of crack closure in conjunction with grain refinement effect. The grain boundary of the UFG steel acted as a barrier to develop plastic zone at the crack tip. As a result, crack tip opening was reduced. Finally, the reduced crack growth rate was achieved. On the other hand, crack propagation rate was significantly accelerated by hydrogen, and it resulted reduced fatigue life. The cause was microstructure change from austenite to martensite at the crack tip during crack propagation. The crack origin was a non-metallic inclusion, which was 2 m in diameter. This is also unique in the UFG steel. Our final goal of this study is to develop 800 MPa yield strength hydrogen compatible steel. It requires further study.

  • Hydrogen compatibility of ultra-fine grain austenitic stainless steel 国際会議

    Masanobu Kubota, Arnaud Macadre

    4th WPI-Workshop on Materials Science  2019年6月 

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    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tour Zamansky, Sorbone University Campus Pierre et Marie Curie, Paris,France   国名:フランス共和国  

  • Consideration on the Effect of Hydrogen on Fatigue Limit 国際会議

    @Masanobu Kubota, #Mio Fukuda, @Ryosuke Komoda

    World Hydrogen Tchnologies Convention 2019 (WHTC 2019)  2019年6月 

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    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tokyo International Forum, Tokyo   国名:日本国  

    The objective is to gain a better understanding of the effect of hydrogen on the fatigue limit in order to ensure safety of hydrogen equipment. When the safety factor is 4, the allowable stress becomes 1/4 of the ultimate tensile stress (UTS). The design is safe for fatigue failure based on an empirical equation, σw = 1/2 UTS (σw: Fatigue limit). However, if hydrogen reduces the fatigue limit, the risk of fatigue failure may arise. High-cycle fatigue tests were carried out in air, H2 gas and N2 gas at a loading frequency of 20 Hz. The pressure of H2 and N2 was 0.1 MPa in gauge pressure. The material was JIS SCM435 Cr-Mo steel having HV600. This material suffered from severe hydrogen embrittlement in SSRT. A smooth specimen, deep notched one and H-charged deep notched one were used. To prevent dissipation of the charged hydrogen, copper plating was made to the H-charged specimen. The H-content after 10^7 cycles was 1 mass ppm. A staircase method (statistical method) was used to determine fatigue limit. For the smooth specimen, the fatigue limit in hydrogen was higher than that in air. In this case, hydrogen uptake was very limited, and it made tangible the effect of absence of oxygen. The experimental result that the fatigue limit in N2 was the same as that in H2 was the evidence of this consideration. There were no non-propagating cracks in the unbroken specimens at 10^7 cycles. It suggested hydrogen had no effect on crack initiation at high-cycle regime. For the notched specimen, the fatigue limit in H2 was the same as that in air. The difference from the smooth specimen was caused by the stress condition at the notch root. A cyclic plastic deformation at the notch root enhanced interaction with hydrogen. Non-propagating cracks were found at 10^7 cycles. The mechanism that fatigue limit was achieved was also different from the smooth specimen. It suggested the crack growth threshold (DKth for long crack) affected by hydrogen. When comparing the results of copper plated specimens, the hydrogen charge had no significant effect on the fatigue limit.

  • 水素助長疲労き裂進展におよぼす酸素・一酸化炭素添加および負荷周波数の影響

    #山田和輝, @薦田亮介, @久保田祐信

    日本材料学会 第68期学術講演会  2019年5月 

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:室蘭工科大学,室蘭   国名:日本国  

    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.

  • SUS304鋼の低サイクル疲労特性に及ぼす水素の影響

    @久保田祐信,#吉田修一,#土肥晃司,@薦田亮介

    日本材料学会 第68期学術講演会  2019年5月 

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:室蘭工科大学,室蘭   国名:日本国  

    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.

  • Effect of surface treatment on fretting fatigue strength of premium threaded connection 国際会議

    #Yosuke Oku, @Yoshinori Ando, @Masaaki Sugino, @Taizo Makino, #Suzuko Hosoi, #Daisuke Takazaki, @Masanobu Kubota

    9th International Symposium of Fretting Fatigue (ISFF-9)  2019年4月 

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    開催年月日: 2019年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Seville   国名:スペイン  

    Effects of surface treatments (copper plating and manganese phosphate coating) on the fretting fatigue strength of premium threaded connection for Oil Country Tubular Goods (OCTG) was characterized via the full-scale fatigue testing. A through-wall crack was found at the middle of the contact portion of the male thread root regardless of the surface treatments. The fretting fatigue strength with the copper plating was higher than that with the manganese phosphate coating. Based on the observation of the tested thread joints, it was found that copper plating was more effective to mitigate the fretting wear between the contacting surfaces of the engaging thread.

  • Improvement of fretting fatigue strength of splined shaft by combination of press fitting 国際会議

    @Masanobu Kubota, @Masato Miwa

    9th International Symposium of Fretting Fatigue (ISFF-9)  2019年4月 

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    開催年月日: 2019年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Seville   国名:スペイン  

    The demands for the downsizing and weight reduction of mechanical components are very strong in the automotive industry. At the same time, reducing the production costs is also required. Regarding the power transmission shaft joint, downsizing may lead to a reduced mechanical strength. In this context, a simple method to improve the fretting fatigue strength of a splined shaft was studied.

  • Inhibition of hydrogen embrittlement by small amount of oxygen contained in hydrogen gas 招待 国際会議

    Ryosuke Komoda, Masanobu Kubota, Patrick Ginet, Jader Furtado, Francosi Barbier

    Kyushu University Energy Week 2019, HYDROGENIUS, I2CNER and HydroMate joint research symposium  2019年1月 

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    開催年月日: 2019年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 水素助長疲労き裂進展に対する一酸化炭素ケミカルコーティングの効果と負荷周波数の影響

    #山田和輝, @薦田亮介, @久保田祐信

    日本材料学会 九州支部第5回学術講演会  2018年12月 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学,熊本   国名:日本国  

    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.

  • EFFECT OF FLATNESS OF CONTACT SURFACE ON FRETTING FATIGUE STRENGTH 国際会議

    #Daisuke Takazaki, @Masanobu Kubota, @Ryosuke Komoda, #Suzuko Hosoi, #Yosuke Oku, @Taizo Makino, @Masaaki Sugiino

    The 5th Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2018)  2018年12月 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Swissotel Le Concorde, Bangkok   国名:タイ王国  

    The effect of the flatness of the contact surface within the machining tolerance on the fretting fatigue strength was investigated. The results are summarized as follows: (1) When the contact pressure was 25 MPa, the fretting fatigue strength for the 7-μm flatness was significantly lower than that for the 0.2-μm flatness because of the partial contact. It was clarified that less flatness significantly reduced the fretting fatigue strength when the contact pressure was low. (2) When the contact pressure was 100 MPa, the effect of the flatness on the fretting fatigue strength was relatively not significant because fretting wear resolved partial contact.

  • EFFECT OF HYDROGEN ON LOW-CYCLE FATIGUE BEHAVIOR OF SUS304 AUSTENITIC STAINLESS STEEL 国際会議

    @Masanobu Kubota, #Shuichi Yoshida, #Koji Dohi, @Ryosuke Kmoda

    The 5th Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2018)  2018年12月 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Swissotel Le Concorde, Bangkok   国名:タイ王国  

    Hydrogen can induce ductility loss in tensile test, acceleration of crack growth, and reduction of fracture toughness. These phenomena are collectively called hydrogen embrittlement. There are several viable mechanisms of hydrogen embrittlement such as hydrogen-enhanced localized plasticity (HELP), hydride cleavage, and hydrogen-enhanced decohesion. Particularly for the HELP mechanism, understanding of the effect of hydrogen on the plastic deformation is important. Thus, a low cycle fatigue test was carried out to gain better understanding of the effect of hydrogen on the cyclic plastic deformation. The material was JIS SUS304 austenitic stainless steel. Hydrogen was charged to the specimen by a thermal method prior to the fatigue test. The resulted hydrogen content in the materials was 100 mass ppm. According to the hydrogen diffusion rate and hydrogen charging conditions, it is presumed that the distribution of hydrogen was uniform in the specimen. Low-cycle fatigue test was carried out with a strain rate of 1.3×10-3 /s. The low-cycle fatigue life was significantly reduced by the hydrogen charge. According to the past studies, the reason was strain-induced martensite produced at the crack tip. Regarding bulk deformation properties, the peak tensile stress of the hydrogen charged specimen was higher than that of the uncharged one. There was a significant difference in the cyclic work-hardening behavior between the hydrogen-charged and uncharged specimens. The uncharged specimen showed cyclic hardening in the last stage of its fatigue life. Contrary, the hydrogen-charged one showed cyclic softening. The cause of the hardening was transformation of microstructure from austenite to strain-induced martensite due to accumulated plastic strain. The transformation of the microstructure was significantly reduced in the hydrogen-charged specimen. Therefore, suppression of the formation of strain-induced martensite due to hydrogen was the cause of the softening.

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Limit of SCM435 Cr-Mo Steel 国際会議

    #Mio Fukuda, @Masanobu Kubota, @Ryosuke Kmoda

    The 5th Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2018)  2018年12月 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Swissotel Le Concorde, Bangkok   国名:タイ王国  

    1) The fatigue limit of the smooth specimen didn’t decrease in 0.1 MPa hydrogen gas. 2) There was no non-propagating crack at surface of the unbroken smooth specimen in any environments. 3) There was a significant difference in the morphologies of the slip bands observed on the surface of the unbroken smooth specimens by the effect of hydrogen. 4) The fatigue limit of the notched specimens slightly decreased in 0.1 MPa hydrogen gas.

  • Inhibition of hydrogen environment assisted cracking by small amount of oxygen contained in hydrogen gas 国際会議

    @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, @Aleksandar Staykov, @Patrick Ginet, @Patrick.ginet, @Francoise Barbier, @Jader Furtado

    6th International Conference Crack paths (CP2018)  2018年9月 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Verona   国名:イタリア共和国  

    Fracture toughness tests of a pipe steel were conducted in hydrogen environment. The crosshead speed was 2.0 × 10-5 mm/s. The gas pressure was 0.6 MPa. The temperature was kept at 293 K. Two gas systems were used to investigate the small amount of oxygen on hydrogen environment assisted cracking (HEAC). One is a closed gas system, where hydrogen gas is stored in the gas chamber. In this system, oxygen content in the gas chamber gradually increased with time and reached 1 vppm during the test. Another is an open gas system, where high-purity hydrogen gas is continuously supplied into the gas chamber. In this system, the oxygen content in the gas chamber can be kept at 0.1 vppm. The fracture toughness in the hydrogen with 0.1 vppm oxygen was significantly lower than that in air. The fracture toughness in the hydrogen with the maximum oxygen content of 1 vppm was higher than that in the hydrogen with 0.1 vppm oxygen. 1 vppm oxygen partially inhibited the HEAC. Owing to detailed analysis of the fracture toughness test results, the critical oxygen content to appear the inhibitory effect of oxygen under the test conditions could be estimated as 0.3 vppm.

  • Inhibition of Hydrogen Embrittlement of Cr-Mo Steel by the Addition of Impurities to Hydrogen Environment and the Effect of Material Strength 国際会議

    @Ryosuke Komoda, @Masanobu Kubota, #Shuichi Yoshida, @Aleksandar Staykov, @Patrick Ginet, @Francoise Barbier, @Jader Furtado

    The Twenty-eighth (2018) International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE 2018)  2018年6月 

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    開催年月日: 2018年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Sappro, Hokkaido   国名:日本国  

    The effect of impurities added to hydrogen environment on hydrogen embrittlement (HE) was investigated in association with the effect of material strength. Addition of CO and O2 inactivated HE. O2 prevented the HE with lower dosage than CO. Higher strength material required larger amount of impurities to prevent the HE. Reduction of hydrogen uptake was the primary consequence of the addition of the impurities, but a certain amount of hydrogen uptake took place when the HE was fully inhibited. Discussion about essential HE mechanisms for the fracture morphologies was required to interpret the effect of material strength.

  • Fatigue Properties of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel and the Effect of Hydrogen 国際会議

    @Masanobu Kubota1, @Arnaud Macadre, #Koichi Mori and #Ryo Mori

    12th International Fatigue Congress (FATIGUE 2018)  2018年5月 

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    開催年月日: 2018年5月 - 2018年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Poitiers Futuroscope   国名:フランス共和国  

    The fatigue properties of ultra-fine grain austenitic steel (UFG16-10), which has a 1 micro-meter average grain size, were studied as part of the project aimed at the development of high-strength low-cost stainless steels for hydrogen service. The fatigue properties of the UFG16-10 were compared with that of a coarse grain material with the same chemical composition (CG16-10) and two kinds of commercial steels, JIS SUS316 and JIS SUH660. The fatigue strength of the UFG16-10 was 2.8 times higher than that of the CG16-10. The effect of hydrogen on the fatigue limit of the UFG16-10 was not significant. However, the fatigue life of the UFG16-10 was reduced by hydrogen in the short life regime. In the fatigue crack growth test, the UFG16-10 showed a good crack growth resistance that was equivalent to that of the SUH660 and significantly higher than that of the SUS316. However, the crack growth rate was significantly accelerated by hydrogen. The cause of the hydrogen-assisted fatigue crack growth of the UFG16-10 was transformation of the microstructure at the crack tip from austenite to strain-induced martensite. This was also the cause of the reduced fatigue life of the hydrogen-charged UFG16-10.

  • ガス不純物による水素助長破壊抑制効果に及ぼす材料強度とガス不純物種の影響

    薦田亮介, 吉田修一, 久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第71期総会・講演会  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 高強度材料における疲労限度とすべり帯に及ぼす水素の影響

    福田未央,久保田祐信,薦田亮介

    日本機械学会九州支部 第71期総会・講演会  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 予き裂試験片を用いたフレッティング疲労限度評価の定量的アプローチ 招待

    久保田祐信、片岡俊介、近藤良之

    日本材料学会第334回疲労部門委員会 ワークショップ:微小欠陥・微小き裂に関する疲労研究の最近の進捗と今後の課題  2018年3月 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎シーガイヤコンベンションセンター   国名:日本国  

    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。

  • Effect of impurities added to hydrogen environment on fracture toughness of Cr-Mo steels with different strength levels 招待 国際会議

    Masanobu Kubota, Ryosuke Komoda, Aleksander Staykov (I2CNER, Kyushu University), Shuichi Yoshida (Graduate School of Mechanical Engineering, Kyushu University), Patrick Ginet (K. K. Air Liquide Laboratories) Jader Furtado, Francois Barbier (Air Liquide R&D, Paris, France)

    HYDROGENIUS and I2CNER Joint RESEARCH SYMPOSIUM ON HYDROGEN-MATERIALS INTERACTIONS  2018年2月 

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    開催年月日: 2018年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Shiiki hall, Ito campus, Kyushu University   国名:日本国  

    Fracture toughness of a Cr-Mo steel was significantly reduced in hydrogen environment. Carbon monoxide (CO) was added to the hydrogen environment as an impurity in order to mitigate hydrogen embrittlement. As a result, CO showed an inhibitory effect. However, the effectiveness was different depending on the material strength.

  • 水素助長き裂進展に及ぼす不純物添加の影響

    山田和輝, 薦田亮介ね久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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..

  • 一酸化炭素による水助長破壊抑制対す材料強度の影響

    吉田修一, 薦田亮介, 久保田祐信

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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.

  • 油井管材料のフレッティング疲労特性に及ぼす接触面圧の影響

    髙﨑大裕, 薦田亮介, 久保田祐信, 奥洋介,牧野泰三,杉野正明

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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.

  • 異種材溶接継手の引張強度特性に及ぼす水素の影響

    崔雪松, 薦田亮介, 久保田祐信, 若林宏誌,田中康久

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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。

  • 低サイクル疲労における変形挙動に及ぼす水素の影響

    土肥滉司, 久保田祐信, 薦田亮介

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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.

  • 高強度材料における疲労限度に及ぼす水素の影響

    福田未央, 久保田祐信, 薦田亮介

    日本材料学会九州支部 第4回学術講演会  2017年11月 

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    開催年月日: 2017年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県青年会館(那覇)   国名:日本国  

    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.

  • 水素ガス中フレッティング疲労強度と不純物酸素の影響 招待

    久保田祐信

    日本材料学会 公開疲労部門委員会  2017年5月 

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    開催年月日: 2017年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen on fretting fatigue properties and the effect of impurities

  • 油井管材料の微小き裂進展挙動

    吉田 修一, 久保田 祐信, 髙﨑 大裕, 奥 洋介, 牧野 泰三, 杉野 正明

    日本機械学会九州学生会 第48回学生員卒業発表講演会  2017年3月 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:琉球大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • The effect of machined layer on fatigue strength of ultra-fine grain austenitic stainless steel and the microstructure change due to machining 国際会議

    森 諒, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    2017 I2CNER ANNUAL SYMPOSIUM: APPLIED MATH CHALLENGES IN ENERGY & THE NEXT‐GENERATION  2017年2月 

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    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • Fretting Fatigue in Hydrogen Containing ppm-levels of Oxygen 国際会議

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    2017 I2CNER ANNUAL SYMPOSIUM: APPLIED MATH CHALLENGES IN ENERGY & THE NEXT‐GENERATION  2017年2月 

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    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • Structural Materials used in Hydrogen at Elevated Temperature 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介

    2017 I2CNER ANNUAL SYMPOSIUM: APPLIED MATH CHALLENGES IN ENERGY & THE NEXT‐GENERATION  2017年2月 

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    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • SCM435鋼およびXM19鋼の高圧水素ガス中の疲労限度

    久保田 祐信, 福田 未央, 薦田 亮介, 副島 孝, 松岡 三郎

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会  2016年12月 

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    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    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。

  • 短繊維炭素繊維複合強化PPS 樹脂の引張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

    崔 雪松, 久保田 祐信, 長田 稔子, 三輪 昌人

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会  2016年12月 

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    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • 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の影響

    森 諒, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN, 久保田 祐信, 長田 稔子, 赤間 大地

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会  2016年12月 

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    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • フレッティング疲労特性に及ぼす接触面平面度の影響

    髙﨑 大裕, 久保田 祐信, 奥 洋介, 牧野 泰三, 杉野 正明

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会  2016年12月 

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    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • 高窒素ステンレス鋼製の高圧水素配管の水素脆化評価

    山本 侑生, 久保田 祐信, 土山 聡宏, 松本 拓哉

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会  2016年12月 

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    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    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.

  • Effect of Small Defects on Fatigue Strength of Railway Wheel Steels 国際会議

    加藤 孝憲, 牧野 泰三, 久保田 祐信, 堀川 晋之介

    18th International Wheelset Congress (18th IWC)  2016年11月 

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    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:InterContinental Century City,Chengdu, China   国名:中華人民共和国  

    The fatigue strength of railway wheels is very important for the safe operations of all trains. Fatigue strength is usually evaluated using test specimens with machined and polished surfaces. However, the fatigue strength of the test specimens is not necessarily equivalent to that of the actual wheels. The main causes of the differences include surface conditions, residual stress, scale effect and so forth. This paper studied the effect of surface conditions because many types of wheels did not have smooth surfaces in the plate or in the rim. It is important to evaluate the effect of small defects on the fatigue strength of wheel steels since the actual wheels without a fine surface finish are considered to have small defects caused by coarse surface roughness. Thus, fatigue tests were conducted using round bar test specimens with smooth, notched and artificial small defect surfaces. Moreover, a unique small crack propagation test method was applied, and the crack propagation tests were conducted using plate test specimens. AAR Class-A, Class-B and Class-C wheel steels were used for these tests. The tests yielded three main results. Fatigue strength of the smooth and the notched test specimens increased with an increase in material hardness. Fatigue strength of the notched and of the small defect test specimens decreased compared to that of the smooth test specimens. The effect of material hardness did not clearly appear in the thresholds of small crack propagation, and those of the three steels were almost equivalent. The mechanism was explained based on the observation of crack growth path. Then, the fatigue limits of the notched and of the artificial small defect specimens were predicted using the Haddad equation by applying the fatigue limits of the smooth test specimens and the thresholds of small cracks. The predicted fatigue limits corresponded to the fully reversed fatigue limits obtained by the tests. Finally, the fatigue limits of the actual wheel plates were predicted by the same method to verify this method.

  • Development of new measurement method applying MEMS technology for relative slip range during fretting fatigue test in hydrogen 国際会議

    薦田 亮介, Nobutomo Morita, Fumiya Nakashima, 久保田 祐信, 澤田 廉士

    2016 International Hydrogen Conference  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月 - 2017年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Jackson Lake Lodge, Moran, Wyoming   国名:アメリカ合衆国  

    Fretting is a cyclic small amplitude relative slip motion between contacting surfaces of joined structures subjected to a vibration or fatigue load. Fretting fatigue is a fatigue occurring at a part where the fretting simultaneously occurs. Since fretting reduces the fatigue strength at the contacting part, fretting fatigue is one of the most important factors in the design of the contacting parts of machines and structures. In addition, hydrogen can affect fretting fatigue properties. Therefore, research studies are necessary to elucidate the mechanism of haw hydrogen changes the fretting fatigue properties. Evaluation of the fretting fatigue strength in hydrogen is also needed from an engineering point of view. For these purposes, relative slip measurements of the fretting are essentially important because the relative slip is a key factor that determines the fretting fatigue strength. However, there are some problems when measuring the relative slip during fretting fatigue in hydrogen, i.e., in terms of accuracy, size of the sensor, effect of hydrogen on the sensor stability, etc. In order to meet these challenges, we have developed a new measurement method using MEMS technology. The sensor consists of a microencoder chip and diffraction grating scale. The size of the microencoder chip is 2.8 mm square and 1.02 mm thick, and it has the high-resolution of 20 nm. Since the sensor is packed in the chip and sealed from the environment, the MEMS sensor is not affected by hydrogen. During the relative slip measurement, elastic deformation around the contacting part is not negligible because the relative slip of the fretting is at an equivalent level. Therefore, the effect of the elastic deformation was compensated by the direct measurement of the elastic deformation. As the result, the relative slip measurement during fretting fatigue in a hydrogen environment has been successfully developed. Using this MEMS sensor, we could discuss the mechanism based on the relative slip. For example, it was clarified that the relative slip during fretting fatigue in hydrogen is significantly lower than that in air. This is due to the local adhesion between the contacting surfaces produced during the fretting fatigue in hydrogen.

  • 高窒素ステンレス鋼の高圧水素溶接配管の疲労強度評価

    山本 侑生, 久保田 祐信, 松本 拓哉, 土山 聡宏

    日本機械学会 2016年度年次大会  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 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の影響

    久保田 祐信, 森諒, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN, 長田 稔子, 赤間 大地

    日本機械学会 2016年度年次大会  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 油井管材料における接触面内部で生じるフレッティング疲労破壊のメカニズム

    髙﨑大裕, 久保田 祐信, 薦田 亮介, 奥 洋介, 牧野泰三, 杉野正明

    日本機械学会 2016年度年次大会  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • ppm レベルの酸素添加による水素中フレッティング疲労強度低下の機構

    髙﨑 大裕, 薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    日本機械学会 2016年度年次大会  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 金属の疲労強度・寿命における信頼性評価

    久保田 祐信

    日本材料学会 九州・四国支部 信頼性工学に関するいくつかのトピックス (日本材料学会信頼性工学部門 第2回合同研究会,第7回かごしま材料学研究講習会)  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • Evaluation of Local Relative Slip in a narrow space in Hydrogen Gas Using MEMS Optical Encoder 国際会議

    Nobutomo Morita, 薦田 亮介, Fumiya Nakashima, 久保田 祐信, Eiji Higurashi, Renshi Sawada

    2016 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (IEEE OMN2016)  2016年8月 

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    開催年月日: 2016年7月 - 2016年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:National University of Singapore   国名:シンガポール共和国  

    The sensing technology to measure local micro-order displacement is requested in mechanical property testing. The sensor size should be sufficiently small to install the sensor on specimen, and the sensor characteristic should not be affected by the environment in order to evaluate the change in mechanical properties in different environments. In this paper, we will report evaluation of local relative slip range in fretting fatigue testing using our developed MEMS optical encoder and grating scale. An alignment method of the sensor is also developed.

  • Fatigue evaluation on premium threaded connections for OCTG 国際会議

    奥 洋介, 杉野 正明, 牧野 泰三, 久保田 祐信, 髙﨑 大裕

    8th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF8)  2016年4月 

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    開催年月日: 2016年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Finatec at University of Brasilia   国名:ブラジル連邦共和国  

    In the present study, identification on the fatigue failure mode of the premium threaded connection for OCTG was conducted through the full-scale fatigue testing and the observation of tested samples by the optical microscope and scanning microscope. In high stress amplitude, the through wall crack originated by the stress concentration at the thread corner radius of the imperfect thread root of the male embodiment. In low stress amplitude, it originated from the centre on imperfect thread root of the male embodiment by the fretting fatigue. For the fretting fatigue, the fretting wear and fretting fatigue testing on test specimen were conducted in order to clarify the fretting mechanism on threaded connection.

  • Characterization of the effect of hydrogen on the microstructure change at the adhered spot during fretting fatigue 国際会議

    薦田 亮介, 久保田 祐信

    8th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF8)  2016年4月 

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    開催年月日: 2016年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Finatec at University of Brasilia   国名:ブラジル連邦共和国  

    The fretting fatigue strength of austenitic stainless steels in hydrogen gas is lower than that in air. The authors clarified that the adhesion between contacting surfaces during fretting fatigue is the root cause of their reduction. In this study, to characterize the effect of hydrogen on the microstructure change at the adhered spot, a cyclic indentation test was performed using hydrogen-charged and uncharged specimens. Based on SEM observations and high-contrast SEM observations of the microstructure around the dimple produced by cyclic indentation, it was found that development of slip deformation was enhanced in the hydrogen-charged specimen.

  • 超微細粒オーステナイトステンレス鋼の疲労き裂進展特性

    久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本鉄鋼協会 第171回春季講演大会  2016年3月 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    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.

  • 115 MPa水素ガス中のSCM435低合金鋼の疲労限度

    久保田 祐信, 薦田 亮介, 松岡 三郎

    日本鉄鋼協会 第171回春季講演大会  2016年3月 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    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.

  • Fatigue Limit in High-Pressure Hydrogen Gas 国際会議

    久保田 祐信, Matsuoka Saburo, 薦田 亮介

    Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Wprkshop on Hydrogen -Materials Interactions 2016  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    (1) 140 MPa H2 resonant fatigue testing machine is developed for high-cycle fatigue test in high-pressure hydrogen. And then, high-cycle fatigue test in 115 MPa H2 was performed at a loading frequency of 20 Hz. (2) The fatigue limit of the SCM435 Cr-Mo steel in 115MPa H2, which was obtained at f = 20Hz, was the same as that in air. (3) The development of slip bands was significant in 115MPa H2, whereas it is not so in air. Hydrogen enhanced development of slip bands. (4) The effect of hydrogen was confirmed at f = 20Hz.

  • Fretting Fatigue in Hydrogen Gas and the Effect of Impurities 国際会議

    薦田 亮介, Jader Furtado, 久保田 祐信

    I2CNER Annual Symposium 2016 Computational Solutions to Fundamental Problems in Carbon-Neutral Energy Research  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • Development of weld joint for XM-19 high-pressure hydrogen tubing 国際会議

    山本 侑生, 松本 拓哉, Toshihiro Tsuchiyama, 久保田 祐信

    I2CNER Annual Symposium 2016 Computational Solutions to Fundamental Problems in Carbon-Neutral Energy Research  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • Single Crystal Project 国際会議

    久保田 祐信, 長尾 彰英, May L Martin, N Vasios, Mohsen Dadfarnia, Nilolaos Aravas, SOFRONIS PETROS, Brian Somerday

    I2CNER Annual Symposium 2016 Computational Solutions to Fundamental Problems in Carbon-Neutral Energy Research  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • High-Cycle Fatigue Properties in High-Pressure Hydrogen Gas 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Matsuoka Saburo

    I2CNER Annual Symposium 2016 Computational Solutions to Fundamental Problems in Carbon-Neutral Energy Research  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • Fatigue Properties of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel and the Effect of Hydrogen 国際会議

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    I2CNER Annual Symposium 2016 Computational Solutions to Fundamental Problems in Carbon-Neutral Energy Research  2016年2月 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • 高窒素ステンレス鋼の溶接配管の疲労強度評価

    山本 侑生, 久保田 祐信, 松本 拓哉

    日本材料学会九州支部 第2回学術講演会  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホルトホール大分   国名:日本国  

    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.

  • On the uniaxial tension of single crystals

    土肥 晃司, 久保田 祐信, SOFRONIS PETROS

    日本材料学会九州支部 第2回学術講演会  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホルトホール大分   国名:日本国  

    従来より水素の影響を受けた材料の破壊に関する実験データが蓄積されているが,水素に助長された破壊を予測するモデルは確立されていない.そのため本研究では水素助長破壊の機構を説明する理論の一つである水素助長局所塑性変形理論(hydrogen-enhanced localized plasticity, HELP)に基づいて,水素の影響を受けた材料の変形挙動を予測する構成式を確立し,水素助長破壊の予測的モデルを構築することを目的とする.アプローチは実験とシミュレーションを合わせたものであり,本研究はその実験部分を担当するものである.ここでは材料の応力-ひずみ関係の取得とともに,塑性変形開始の明瞭な証拠としてすべり線の発生の観察を行う.すべりの解析を行うにあたり,できる限り単純なすべり系を用いることが必要であり,供試材としてはすべり系が比較的少ないFCC系の材料を用いる.また,駆動するすべり系を解析しやすい単結晶を用いる.材質は従来より水素に助長された変形の研究で使用され知見が蓄積されているニッケルを用いる.単結晶の引張では図1に示すように引張軸に対して試験片の回転や曲がりが生じるため,単純引張を実現するためにはそれらを許容できる特殊な構造の引張試験機が必要であり,本研究ではまず引張試験機の開発を行った.

  • 油井管材料におけるフレッティング疲労破壊形態に及ぼす接触面圧の影響

    髙﨑 大裕, 薦田 亮介, 久保田 祐信, 奥 洋介, 牧野 泰三, 杉野 正明

    日本材料学会九州支部 第2回学術講演会  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホルトホール大分   国名:日本国  

    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.

  • 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

    森 諒, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN, 久保田 祐信

    日本材料学会九州支部 第2回学術講演会  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホルトホール大分   国名:日本国  

    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.

  • MEMS技術を応用した水素中フレッティング疲労における相対すべり量の測定

    薦田 亮介, 森田伸友, 中島 文弥, 久保田 祐信, Renshi Sawada

    日本材料学会九州支部 第2回学術講演会  2015年12月 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホルトホール大分   国名:日本国  

    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.

  • Fretting fatigue properties in hydrogen contacting ppm-levels of oxygen 国際会議

    薦田 亮介, 久保田 祐信

    I2CNER Institute Interest Seminar  2015年11月 

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    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所   国名:日本国  

  • THRESHOLD STRESS INTENSITY FACTOR FOR HYDROGEN-ASSISTED CRACKING OF CR-MO STEEL USED AS STATIONARY STORAGE BUFFER OF A HYDROGEN REFUELING STATION 国際会議

    松本 拓哉, 久保田 祐信, 松岡 三郎, Patrick Ginet, Jader Furtado, Francois Barbier

    International Conference on Hydrogen Safety (ICHS2015)  2015年10月 

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    開催年月日: 2015年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Yokohama Bay Sheraton Hotel & Towers   国名:日本国  

    In order to determine appropriate value for threshold stress intensity factor for hydrogen-assisted cracking, KIH, constant-displacement and rising-load tests were conducted in high-pressure hydrogen gas for JIS-SCM435 low alloy steel (Cr-Mo steel) used as stationary storage buffer of a hydrogen refuelling station with 0.2 % proof strength and ultimate tensile strength equal to 772 MPa and 948 MPa respectively. Thresholds for crack arrest under constant displacement and for crack initiation under rising load were identified. The crack arrest threshold under constant displacement was 44.3 MPa·m1/2 to 44.5 MPa·m1/2 when small-scale yielding and plane-strain criteria were satisfied and the crack initiation threshold under rising load was 33.1 MPa·m1/2 to 41.1 MPa·m1/2 in 115 MPa hydrogen gas. The crack arrest threshold was roughly equivalent to the crack initiation threshold although the crack initiation threshold showed slightly more conservative values. It was considered that both test methods could be suitable to determine appropriate value for KIH for this material.

  • Fretting Fatigue Properties in Hydrogen Containing Impurities 国際会議

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    European Congress and Exhibition on Advanced Mterials and Processes 20415 (EUROMAT 2015)  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Warsaw University of Technology   国名:ポーランド共和国  

    Fretting fatigue, which is composite phenomenon of metal fatigue and tribological action (fretting wear), is one of the most important factors in the design of mechanical component involving contact part, because fretting significantly reduces the fatigue strength of the contact part. In addition, hydrogen can cause further reduction of fretting fatigue strength [1]. The purity of hydrogen for fuel cell is provided by standard. For example, ISO specifies the purity of hydrogen for PEM fuel cell as 99.97% [2]. In this study, the effect of impurities contained in hydrogen gas on fretting fatigue properties was studied. Figure 1 shows the change in the fretting fatigue strength of SUS304 austenitic stainless steel by the addition of water vapor or ppm-level oxygen as impurities. As shown in the figure, the fretting fatigue strength significantly reduced by the effect of impurities. Based on the XPS analysis of the fretted surface, it was found that the original oxide layer of the stainless steel was removed by the fretting in the high-purity hydrogen. However, the addition of the impurities produced an oxide layer on the fretted surface during the fretting. The production of the oxide layer increased fretting wear and it resulted the change in the geometry of the contact surface. As the result, the contact pressure at the contact edge was relieved. Until freting wear occurred, a compressive stress, which prevented crack growth, was produced in the specimen. That is, stress conditions, which crack growth is easy to occur, is produced by the addition of oxgen or water vapor.

  • 短繊維カーボン複合強化PPS樹脂の強度特性に及ぼす成形条件の影響

    久保田 祐信, 三輪 昌人, 長田 稔子

    日本機械学会 2015年度年次大会  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 水素中フレッティング疲労強度低下機構

    薦田 亮介, 久保田 祐信

    日本機械学会材料力学部門 M&M若手シンポジウム2015 Ise  2015年8月 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神宮会館(伊勢市)   国名:日本国  

    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.

  • 水素中フレッティング疲労における組織変化

    薦田 亮介, 久保田 祐信

    日本材料学会 第64期通常総会・学術講演会  2015年5月 

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    開催年月日: 2015年5月

    記述言語:日本語  

    開催地:山形大学米沢キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 短繊維の炭素繊維複合PPS樹脂の引張特性に及ぼすアニーリング処理と射出成形条件の影響

    久保田 祐信, 前田 健人, 長田 稔子, 三和 昌人

    日本機械学会九州支部 第68期総会講演会  2015年3月 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 高圧水素配管の疲労試験方法の開発

    久保田 祐信, 山本 侑生, 松本 拓哉

    日本機械学会九州支部 第68期総会講演会  2015年3月 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • Fatigue Properties of Ultra-Fine Grain Austenitic Stainless Steel and the Effect of Hydrogen 国際会議

    久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN, 森 功一

    Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Wprkshop on Hydrogen -Materials Interactions 2015  2015年2月 

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    開催年月日: 2015年2月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    The fatigue properties of the ultra-fine grain austenitic steel (1mm average grain size, 16Cr-10Ni steel) were studied. (1) The grain refinement significantly improved the fatigue strength. (2) The effect of the hydrogen charge on the fatigue limit was not significant. But the fatigue life in the short life region is significantly reduced by the hydrogen charge. (3) The crack growth resistance of the UFG16-10 was remarkably good compared to that of the commercial SUS316. (4) The morphology of the crack of the UFG16-10 produces a lower crack growth resistance. There was a toughening mechanism, which is caused by the ultra-fine grains. (5) One of the possible mechanisms was the suppression of plastic deformation at the crack tip by the ultra-fine grains and subsequent reduction in the crack opening displacement.

  • 高圧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

    河上 紘大, 久保田 祐信, 副島 孝

    日本材料学会九州部第1回学術講演会・総会(中国・九州支部合同研究会)  2014年12月 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 水素侵入した低合金鋼の破壊じん性値に関する研究

    堀川 晋之介, 久保田 祐信

    日本材料学会九州部第1回学術講演会・総会(中国・九州支部合同研究会)  2014年12月 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 結晶粒径1mの超微細粒オーステナイト鋼の疲労メカニズムの検討

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本材料学会九州部第1回学術講演会・総会(中国・九州支部合同研究会)  2014年12月 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 炭素繊維複合材料の引張特性に及ぼすアニーリング処理の影響

    前田 健人, 久保田 祐信, 長田 稔子, 三輪 昌人

    日本材料学会九州部第1回学術講演会・総会(中国・九州支部合同研究会)  2014年12月 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • 微量酸素と水蒸気がSUS304の水素中フレッティング面の酸化物除去・生成挙動に及ぼす影響とフレッティング疲労強度との関連の検討

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    日本材料学会九州部第1回学術講演会・総会(中国・九州支部合同研究会)  2014年12月 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • Fatigue properties of ultra-fine grain austenitic stainless steel and effect of hydrogen 国際会議

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    Third Japan - China joint symposium on fatigue  2014年11月 

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    開催年月日: 2014年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:高山市民文化会館   国名:日本国  

    The fatigue properties of ultra-fine grain austenitic steel (UFG), which has a 1 m average grain size, were studied. The effect of hydrogen was also investigated using hydrogen-charged material. The fatigue strength of the UFG was 2.8 times higher than that of coarse grain material which has an average grain size of 21 m. The effect of hydrogen charge charging on the fatigue strength of the UFG was not significant. The fatigue crack growth resistance of the UFG is remarkably improved compared with that of SUS316. The crack path of the UFG was very straight, while that of the coarse grain materials was meandering and branching. The development of slip bands at the crack tip was extremely reduced in the UFG than incompared to the coarse grain materials. It was presumed that the significant improvement of the fatigue properties of the UFG was achieved by the fact that the ultra-fine grains suppressed the slip deformation at the crack tip, and as a consequence, the crack opening displacement might decrease.

  • Use of Back Face Strain Gage Technique to Obtain Crack Arrest Threshold Stress Intensity Factor of Cr-Mo Steel used as Stationary Storage Buffer of a H2 Refueling Station 国際会議

    松本 拓哉, Patrick Ginet, 久保田 祐信, Matsuoka Saburo, Jader Furtado, Francois Barbier

    International Conference on Hydrogen Storage, Embrittlement and Applications (HySEA2014)  2014年10月 

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    開催年月日: 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hotel Rio Othon Palace, Rio de Janeiro   国名:ブラジル連邦共和国  

    To ensure the safety of hydrogen storage vessels in hydrogen refueling stations, it is required to carry-out a leak-before-break (LBB) assessment of the hydrogen storage cylinder in accordance to ASME BPVC 2013 Sec. VIII – Div. 3 Article KD-10. Two material properties are required: The KIH (threshold stress intensity factor for hydrogen assisted cracking) in accordance to ASTM E1681 or ISO 1111-4 (C method), and the KIC (plane strain fracture toughness), following ASTM E399 or E1820. The determination of KIH can be performed by constant displacement test or the rising force test method. However, there is still a matter of discussion which test method is more suitable for determining KIH. The aim of this work is to use the back-face strain (BFS) gage technique in order to determine the most appropriate value for KIH.

  • Fatigue Properties of Ultra-Fine Grain Austenitic Steel and Evaluation of the Effect of Hydrogen 国際会議

    久保田 祐信, 森 功一, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    International Conference on Hydrogen Storage, Embrittlement and Applications (HySEA2014)  2014年10月 

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    開催年月日: 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hotel Rio Othon Palace, Rio de Janeiro   国名:ブラジル連邦共和国  

    Although austenitic stainless steels are commonly used for gas components, they have the drawback of relatively poor proof strength. This study is aiming to acquire higher proof strength of austenitic steel without compromising performance in hydrogen through grain refinement in order to reduce cost and weight of hydrogen gas containment stainless steel components. The material is 16Cr-10Ni austenitic steel having an average grain size of 1m. The material is prepared by thermo-mechanical treatment using reversion from strain-induced martensite to austenite, which has been established by Takaki et al [1]. Figure 1 shows the microstructure of the ultra-fine grain (UFG) austenitic steel used in this study. In the tensile test of the UFG material, clear yield point appeared by grain-refinement hardening. The yield strength of the UFG material was 632MPa. In the fatigue test, coarse grain 16Cr-10Ni steel (CG, grain size 21m, 0.2 = 156MPa) and SUS316 (grain size 76m, 0.2 = 242MPa) were also used as reference. Thermal hydrogen charge was applied. The hydrogen content in the materials are shown with the result of the fatigue test. The fatigue test was done with a stress ratio of R = -1 at a loading frequency of f = 15Hz in air using blunt notch specimen (see Fig. 2). The fatigue strength of the CG16-10 steel was similar to that of the SUS316. The fatigue strength of the 16-10 austenitic steel was significantly improved by grain refinement. The effect of hydrogen on the fatigue strength of the UFG16-10 was not significant. The result demonstrated great potential to be high-strength hydrogen compatible material.

  • Effect of Addition of Oxygen and Water Vapor on Fretting Fatigue Properties in Hydrogen 国際会議

    久保田 祐信, Jader Furtado, 薦田 亮介

    International Conference on Hydrogen Storage, Embrittlement and Applications (HySEA2014)  2014年10月 

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    開催年月日: 2014年10月

    記述言語:英語  

    開催地:Hotel Rio Othon Palace, Rio de Janeiro   国名:ブラジル連邦共和国  

    Fretting fatigue, which is composite phenomenon of friction and fatigue, is one of major concerns in the design of components. Since hydrogen can influence both friction and fatigue, fretting fatigue in hydrogen equipment is seriously worried by industries. When considering service conditions of hydrogen equipment, hydrogen can contain some amount of impurities. For example, the purity of hydrogen for PEM fuel cell is designated by ISO standard as 99.99% [1]. Such impurities may affect fretting fatigue properties. Therefore the fretting fatigue in hydrogen containing impurities was studied. In this study, very small amount of oxygen was mixed to hydrogen. In addition, humidified hydrogen was also used. Prior to fretting fatigue test, control method of the oxygen level in hydrogen was established (Fig. 1). During the test, the gases were kept flowing at a flow rate of 0.2ml/min. Figure 2 shows the results of the fretting fatigue test of JIS SUS304 austenitic stainless steel. The addition of oxygen significantly reduced the fretting fatigue strength in hydrogen (■,◆,○,▽) compared with that in vacuum (◎). The fretting fatigue strength in the oxygen-hydrogen mixture was different depending on the oxygen level. The humidification of hydrogen also significantly reduced the fretting fatigue strength (■,▲). Adhesion between contacting surfaces is key factor to understand the fretting fatigue in hydrogen [2]. The addition of oxygen or humidity changed adhesion properties because of production of oxidized fretting wear particles. This is one of the possible reasons for the change of the fretting fatigue strength.

  • Fatigue properties of ultra-fine grain austenitic stainless steel and the effect of hydrogen 国際会議

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    The seventh Kyushu University - KAIST joint workshop on frontier in mechnics engineering  2014年9月 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Kratsu Royal Hotel   国名:日本国  

    In recent years, use of hydrogen energy is promoting in helping to solve the energy and global climate change problems. But it is necessary to optimize the cost and safety of hydrogen energy system in order to accelerate deployment. One of the possible ways is development of high strength steel without compromising performance in hydrogen. The objective of this study is to characterize fatigue properties of ultra-fine grain austenitic steel. In addition, the effect of hydrogen is also studied. The material was ultra-fine grain 16Cr-10Ni steel whose grain size was 1m. As a reference, coarse grain 16Cr-10Ni steel, SUS316 and SUH660 were used. The grain size was 21m, 76m and 10m. The fatigue test of the hydrogen-charged and uncharged materials was carried out with a stress ratio of -1 at a frequency of 15Hz. The environment was air and the temperature is ambient. The fatigue limit of the ultra-fine grain steel was significantly improved. The crack growth resistance of the ultra-fine grain steel was also remarkably improved. Furthermore, the fatigue strength and crack growth rate were not significantly influenced by hydrogen. The crack path of the ultra-fine grain is very smooth, whereas that of the SUS316 and SUH660 was meandering. There is a big difference of the development of slip bands between the ultra-fine grain and other materials. It may suggests that there is an inherent mechanism improving fatigue properties resulted from ultra-fine grain.

  • Small crack propagation properties of three railroad wheel materials 国際会議

    久保田 祐信, 堀川 晋之介, 加藤 孝憲, 牧野 泰三

    The seventh Kyushu University - KAIST joint workshop on frontier in mechnics engineering  2014年9月 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Kratsu Royal Hotel   国名:日本国  

    Small crack effect that small crack has faster crack growth rate and lower crack growth threshold than long crack is one of the most important factors in design. Railroad wheels are typical machine component suffering from fatigue. In this research, the small crack propagation properties of three railroad wheel materials were investigated. The materials were sampled from real railroad wheels, which were made of Class A, B, and C medium carbon wheel steels designated by AAR M107 Standard. The mechanical properties and ferrite fraction were different between materials. Pre-crack specimens in which the pre-crack length was 50m and 170m were prepared. The crack growth test was done under cyclic bending moment with a stress ratio of zero. The crack length and crack closure behavior were measured by unloading elastic compliance method. The results showed that there was no significant difference in the growth rate of small crack between the materials. The threshold stress intensity factor for crack growth was also almost the same for the materials. To clarify the reason why there was no significant difference in crack growth behavior despite the difference of microstructure and mechanical properties, crack path and local hardness of pearlite grains were investigated. It was found that the crack mostly passed through pearlite grains, and the hardness of pearlite grain has small difference between three materials. Therefore, it can be presumed that the crack growth behavior of the materials was dominated by the properties of pearlite grains, and it resulted the similar crack growth behavior.

  • Effect of internal hydrogen on fretting fatigue strength of austenitic stainless steels and consideration on interaction of internal and environmental hydrogen 国際会議

    薦田 亮介, 吉開 巨都, 久保田 祐信, Jader Furtado

    The seventh Kyushu University - KAIST joint workshop on frontier in mechnics engineering  2014年9月 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:英語  

    開催地:Kratsu Royal Hotel   国名:日本国  

    Fretting fatigue, which is composite phenomenon of friction and fatigue, is one of major concerns in the design of components. It is well-known that hydrogen degrades materials strength, and friction behavior changes depending on environment. Therefore, the companies producing hydrogen equipment seriously worry about fretting fatigue in hydrogen. The authors have reported significant reduction in fretting fatigue strength of austenitic stainless steels due to environmental hydrogen. When considering long-term operation of hydrogen equipment, the research on the effects of absorbed hydrogen is also necessary. In this study, fretting fatigue strength of hydrogen-charged austenitic stainless steels was studied. In addition, interaction of internal hydrogen and environmental hydrogen was also studied. The internal hydrogen reduced the fretting fatigue strength. The reduction in the fretting fatigue strength became more significant with increase in hydrogen content. When the fretting fatigue test of the hydrogen-charged material was carried out in hydrogen gas, the fretting fatigue strength was the lowest. Internal hydrogen and environmental hydrogen synergistically worked to reduce the fretting fatigue strength of the austenitic stainless steels. The one of the reasons for this reduction in fretting fatigue strength is that internal and environmental hydrogen assist fretting fatigue crack initiation.

  • 材料内水素と環境の水素がフレッティング疲労強度に及ぼす影響

    薦田 亮介, 吉開 巨都, 久保田 祐信, Jader Furtado

    日本機械学会 2014年度年次大会  2014年9月 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • フレッティング疲労強度に及ぼす水素の影響 招待

    久保田 祐信, 薦田 亮介, Jader Furtado

    日本機械学会 2014年度年次大会  2014年9月 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

    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.

  • 低合金鋼の連続水素チャージ下の破壊靱性に及ぼす硬さ・負荷速度の影響

    久保田 祐信, 堀川 晋之介, 近藤 良之

    日本機械学会 材料力学部門 M&M2014 材料力学カンファレンス  2014年7月 

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    開催年月日: 2014年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福島大学   国名:日本国  

    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.

  • 短繊維CFRP実体製品の疲労強度設計時における平均応力の影響評価法

    三輪 昌人, 久保田 祐信, 長田 稔子

    日本機械学会 材料力学部門 M&M2014 材料力学カンファレンス  2014年7月 

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    開催年月日: 2014年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福島大学   国名:日本国  

    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.

  • 酸素あるいは水蒸気を添加した水素中フレッティング疲労特性

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jadr Furtado

    日本材料学会 第63期通常総会・学術講演会  2014年5月 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学   国名:日本国  

    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.

  • 超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼における疲労強度特性と水素の影響

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本材料学会 第63期通常総会・学術講演会  2014年5月 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学   国名:日本国  

    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.

  • 水素侵入した低合金鋼の破壊じん性に及ぼすNi 量と硬さの影響

    堀川晋之介, 久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学工学部   国名:日本国  

    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.

  • フレッティング疲労強度低下における凝着の寄与の検討

    吉開 巨都, 薦田 亮介, Jader Furtado, 久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学工学部   国名:日本国  

    フレッティングとは,ある面圧で接触している物体間において摩擦力を伴った微小な繰返しの相対すべりが起こる現象である.フレッティングの作用によって発生した微小き裂を起点とし,疲労破壊が生じるのでフレッティング疲労強度は通常の疲労強度よりも顕著に低下する.前報によると,オーステナイト系ステンレス鋼SUS316溶体化処理材のフレッティング疲労強度は,水素ガス中では大気中と比べて,顕著に低下する.水素ガス中では接触面間に酸化摩耗粉が形成されず,接触面で金属の新生面同士が接触し,凝着が発生する.接触面間の凝着に伴い,凝着部では高い応力集中が生じ,多数の微小き裂が発生する.この微小き裂が,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一因であると考えられている.本研究ではこの凝着によるフレッティング疲労強度の低下の作用について理解を深めるため,試験片と接触片に異種材を用いてフレッティング疲労試験を行った.

  • フレッティング疲労特性に及ぼす水素ガス中不純物の影響

    薦田 亮介, 久保田 祐信, 吉開 巨都, Jader Furtado

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学工学部   国名:日本国  

    著者らの研究で,水素雰囲気中フレッティング疲労強度は大気中に比べ顕著に低下し,接触面間の凝着とそれに伴う多数の微小き裂の発生が一因であることを明らかにした(1, 2).実際の水素利用機器の使用を考えた場合,意図せず水素中にはいくらかの不純物が含まれる.また,着臭材の添加や,燃料電池で使用する際の加湿など,意図的に不純物が含まれる場合も考えられる.そういった不純物は水素中フレッティング疲労特性,特に接触面間の凝着に影響を及ぼすことが考えられる.そこで本研究では,水素中に不純物を含ませた環境中でフレッティング疲労試験を行い不純物の影響の解明を試みた.特に,水素中に含まれる酸素および水蒸気の影響に着目した.

  • 鉄道用車輪材・車軸材の微小き裂進展特性

    高橋 正樹, 堀川 晋之介, 久保田 祐信, 加藤 孝憲, 牧野 泰三

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学工学部   国名:日本国  

    硬さと微視組織の異なる3種類の鉄道車輪材料について,K t hおよびその近傍のき裂進展挙動を求めた.これらの材料では,K t h とき裂進展速度に材料による大きな差は見られなかったが,これはき裂進展がいずれの材料においても微視組織の大部分を占めるパーライトを経由したためだと考えられる.また,高周波焼入を施された車軸材料の評価のために,この材料と同等の硬さを有する鋼材を用いて,連続水素チャージによる水素脆化を利用した微小疲労予き裂導入方法を確立した.

  • 細粒オーステナイト系ステンレス鋼における疲労特性と水素の影響

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学工学部   国名:日本国  

    高強度の耐水素材料として期待できる結晶粒径を1mに微細化した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21mの供試材, 粒径76mのSUS316と比較して顕著に疲労強度・き裂進展抵抗は向上しており, また, 高強度でありながら, 水素の影響は軽微であった.

  • High-cycle fatigue properties of carbon steel and work-hardened oxygen free copper in high pressure hydrogen 国際会議

    久保田 祐信, 河上 紘大

    11th International Fatigue Congress (Fatigue 2014)  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Melbourne Cricket Ground | Melbourne   国名:オーストラリア連邦  

    Commercialization of fuel cell vehicle (FCV) is scheduled for in 2015. In anticipation of the sales of FCV, construction of hydrogen stations is in progress. However, there are technical challenges to ensure safety at low cost. In this study, high-cycle fatigue properties in hydrogen, especially, the development of slip bands and crack initiation, were studied. The materials were 0.35% carbon steel and work-hardened oxygen free copper (OFC). The former is BCC material and the latter is FCC one. The hydrogen pressure was 10MPa. The fatigue limit of the carbon steel was slightly reduced in hydrogen. Commonly the fatigue limit of carbon steel is clearly shown by the horizontal part of the S-N curve. In hydrogen, there was a trend that the horizontal part of the S-N curve disappeared. The fatigue strength at 10^7 cycles of the OFC was higher in hydrogen than in air. The fatigue life of the OFC is extended in hydrogen. One of the causes was the delay of crack initiation and early propagation of crack. In this sense, hydrogen assisted fracture didn’t occur in the work-hardened OFC., However, the morphology of the slip bands in hydrogen was distinctively different from that in air. The sSlip bands in air wasbands in air were poorly developed, because there is almost no mobile dislocations due to work hardening. On the other hand, in hydrogen, extensive development of the slip band was found. It is presumed that hydrogen enhanced localized plastic deformation took a role to explain this phenomenon.

  • Reduction in fretting fatigue strength of austenitic stainless steels due to internal hydrogen 国際会議

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    11th International Fatigue Congress (Fatigue 2014)  2014年3月 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Melbourne Cricket Ground | Melbourne   国名:オーストラリア連邦  

    Fretting fatigue is one of the major factors in the design of mechanical components, because fretting fatigue strength is significantly lower than plain fatigue strength. The authors have reported a significant reduction inthein the fretting fatigue strength of austenitic stainless steels due to gaseous hydrogen. The mechanism that the fretting fatigue strength is reduced by hydrogen gas is adhesion between fretted surfaces and following crack nucleation.Thenucleation. The crack initiation limit in hydrogen gas is significantly lower than that in air. When considering long-term use of hydrogen equipment, it is necessary to consider not only the effect of gaseous hydrogen but also the effect of hydrogen diffusion into the material. Therefore,inTherefore, in this study, the effect of internal hydrogen on the fretting fatigue strength of austenitic stainless steels was studied in a well controlled hydrogen atmosphere as impurities in hydrogen can influence the phenomenon. For this purpose, hydrogen charged specimen was prepared. The internal hydrogen reduced fretting fatigue strength of austenitic stainless steels. In the case that the hydrogen-charged specimen was tested in hydrogengashydrogen gas, the reduction in the fretting fatigue strength was most significant. Gaseous hydrogen and internal hydrogen have an impact on the fretting fatigue strength independently and also synergistically. The hydrogen content in the material also affects the fretting fatigue strength.Increasestrength. Increase in hydrogen content causes more reduction in the fretting fatigue strength. The cause of the reduction in the fretting fatigue strength by the internal hydrogen is that internal hydrogen assists crack initiation under fretting fatigue condition.

  • 短繊維CFRP 実体製品の疲労強度設計時における平均応力の影響評価手法

    三輪 昌人, 久保田 祐信, 齋藤 友市, 長田 稔子

    日本材料学会 信頼性・破壊力学合同シンポジウム(RE&FM Kumamoto 2013)  2013年11月 

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    開催年月日: 2013年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:阿蘇ファームランド   国名:日本国  

    標準試験片での両振り疲労データ,クリープラプチャー試験データ及び実体構造での各種応力比における疲労試験結果から,短繊維の炭素繊維強化樹脂材料の疲労強度設計時における平均応力の評価手法を提案する.

  • 水素の影響下のフレッティング疲労特性

    薦田 亮介, 久保田 祐信, Jader Furtado

    日本機械学会 材料力学部門 M&M2013材料力学カンファレンス  2013年10月 

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    開催年月日: 2013年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岐阜大学   国名:日本国  

    フレッティング疲労とは,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に影響を及ぼす因子は数多くある.本研究では,水素の影響下のフレッティング疲労特性および諸因子の影響の解明に取組んだ.環境の水素と材料内水素は独立に,また重畳してフレッティング疲労強度を低下させた.材料内水素量の増加に伴い,フレッティング疲労強度は低下した.予ひずみによるフレッティング疲労強度向上の効果はみられなかった.水素ガスへの酸素の添加はフレッティング疲労強度を向上させた.

  • オーステナイト系ステンレス鋼におけるフレッティング疲労強度に及ぼす材料内水素の影響

    薦田 亮介, 吉開 巨都, 久保田 祐信, Jader Furtado

    日本機械学会九州支部 鹿児島講演会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    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る.水素利用機器におけるフレッティング疲労では,水素が金属疲労と摩擦・摩耗の両方に影響を及ぼすことが考えられ,現象や機構の解明が必要である. 著者らの研究では,水素雰囲気中のフレッティング疲労強度は大気中に比べ顕著に低下することを明らかにしたが(1, 2),水素利用機器の長期の使用を考えた場合,材料内に侵入した水素がフレッティング疲労強度に及ぼす影響を考慮する必要がある.そこで本研究では,予め水素を材料内に侵入させた水素チャージ材を用いたフレッティング疲労試験を行い,材料内水素がフレッティング疲労強度に及ぼす影響の解明に取組んだ.

  • 鉄道用車輪材料の微小き裂進展挙動

    堀川 晋之介, 高橋 正樹, 久保田 祐信, 加藤 孝憲, 牧野 泰三

    日本機械学会九州支部 鹿児島講演会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    硬さと微視組織の異なる3種類の鉄道車輪用鋼について,微小き裂の進展試験を実施した.微小き裂の進展下限界と進展速度に材料の影響は見られなかった.その理由は,いずれの材料でも微視組織の主要な割合を占めるパーライト部分をき裂が進展しているためであり,局所的には微視組織の影響が無いためであることを明らかにした.

  • 超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の疲労強度特性と水素の影響

    森 功一, 久保田 祐信, MACADRE ARNAUD PAUL ALAIN

    日本機械学会九州支部 鹿児島講演会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    オーステナイト系ステンレス鋼は成分によっては水素による疲労強度の顕著な低下は見られず耐水素材料として用いられているが高圧水素機器への適用を考える際に耐力が低い点は欠点といえる.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提案している.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.しかしながら,オーステナイト鋼の超微細粒の引張・疲労特性に関しては未だ研究がなされていない.そこで本研究では,高木らの超微細粒オーステナイト系ステンレス鋼の水素機器への適用の可能性を模索するために,微細組織オーステナイト系ステンレス鋼の引張・疲労特性とそれらに対する水素の影響を明らかにすることを目的とした.

  • 0.7 MPa 水素ガス中における炭素鋼鋼板SM490B の弾塑性破壊靭性に及ぼす変位速度の影響

    松本 拓哉, 伊藤賀久岳, 平林 佐那, 久保田 祐信, 松岡 三郎

    日本鉄鋼協会第166回秋季講演大会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    水素エネルギーシステム・インフラの安全性に関して,高圧水素ガス容器や高圧水素ガス配管の破裂前漏洩(Leak Before Break: LBB)が成立することが不可欠である.本研究では,LBB 評価で必要となる破壊靭性に及ぼす水素と変位速度影響を明らかにするため,炭素鋼鋼板SM490B を用い,0.7 MPa(絶対圧)水素ガス中で変位速度を変えて弾塑性破壊靭性試験を行った.

  • 高圧水素ガス中における35 MPa 水素ステーション蓄圧器用SCM435 鋼のき裂停止下限界値

    松本 拓哉, Jader Furtado, 久保田 祐信, 松岡 三郎

    日本鉄鋼協会第166回秋季講演大会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    高圧容器や高圧配管の信頼性・安全性を保証するためには,LBB(Leak Before Break)評価を行うことが不可欠であり,平面ひずみ破壊靭性KIC が必要である.水素環境下では,KIC に加えて,水素助長き裂進展の応力拡大係数下限界値KI, Hを考慮したLBB 設計を行わなければならない.本研究では,35 MPa および115 MPa 高圧水素ガス中でボルト負荷による一定変位下の環境助長き裂進展試験を実施し,低合金鋼SCM435 のKI, H の測定を行った.

  • フレッティング疲労の歴史と最近の話題 招待

    久保田 祐信

    M&M研究会(九州工業大学・中野先生主催)2013年9月例会  2013年9月 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:サンメッセ鳥栖   国名:日本国  

    フレッティング疲労に関して,破壊事例の紹介,設計での取り扱い,対策,歴史,最新の研究について紹介した.

  • 高圧水素容器材料の水素脆化による急速破壊評価とその防止に関する研究

    久保田 祐信, 堀川 晋之介

    福岡水素エネルギー戦略会議 水素エネルギー実証事業ポスターセッション  2013年7月 

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    開催年月日: 2013年7月

    記述言語:日本語  

    開催地:西鉄グランドホテル2階プレジール前,福岡   国名:日本国  

    水素ステーションの高圧水素容器は低合金鋼(クロモリ鋼)製であるが,この材料は水素脆化を生じる.高圧水素容器のもっとも危険な破壊様式は,き裂の急速な成長であり,破壊靭性評価がもっとも重要である.本研究では,数種類のクロモリ鋼の破壊靭性試験を水素脆化の下で実施し,材料の水素脆化に対して微量化学成分・強度レベルがどのように影響するか明らかにする.

  • SUS304における水素によるフレッティング疲労強度低下の基本的機構

    薦田亮介, 久保田 祐信, 近藤 良之, Jader Furtado

    日本材料学会第62期講演会  2013年5月 

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    開催年月日: 2013年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東工大   国名:日本国  

    エネルギ源の多様化,地球規模の気候変動の対策として,水素が一つの選択肢として注目されているが,水素利用機器の安全性を考える上で,水素が材料強度に及ぼす影響を明らかにすることが不可欠である.  フレッティング疲労は摩擦・摩耗と金属疲労が同時に起こる現象である.水素利用機器におけるフレッティング疲労では,水素が摩擦・摩耗と金属疲労の両方に影響を及ぼすことが考えられ,現象や機構を明らかにすることが必要である. 著者らが行った水素中フレッティング疲労試験の結果をFig.11)に示す.水素中ではフレッティング疲労強度が顕著に低下した.フレッティング疲労強度低下の一因は,接触面に生じる局所的な凝着とそれに伴う微小き裂の発生であることが明らかにされている2)が,局所的な凝着が接触面にランダムに広範囲に分布しているため,力学的な評価は部分的に行われているのみである. 本研究では,微小な接触面を用いることにより接触面全体に凝着を引起し,凝着部の微小き裂発生に及ぼす水素の影響を明らかにした

  • 深い切欠き底の微小き裂の進展下限界値DKthに及ぼす切欠き半径,応力比および材料硬さの影響

    瀬尾明光, 久保田 祐信, 近藤 良之

    日本機械学会 九州支部 第66期総会・講演会  2013年3月 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    深い切欠き底の微小き裂の進展下限界条件Kthに対する切欠き半径,応力比および材料硬さの影響を検討した. (1) 材料をS25Cとして応力比を変化させた試験では,応力比ごとにKthの挙動は異なった.応力比R = -1では,鈍い切欠きのKthは鋭い切欠きに比べて低下した.応力比R = 0,高応力比ではいずれの切欠き半径においてもKthはほぼ一定となった. (2) 応力比をR = -1とし,S25CとSCM435を用いて,材料硬さの影響を検討した試験では,硬さの高い材料の方がKthの低下は広範囲の切欠き半径に及んだ. (3) すべての切欠き半径および応力比で(Keff)thは一定となった.本実験でKthに切欠き半径の影響がみられた条件では,予き裂がわずかに進展した後,停留して疲労限度となっており,前述した切欠き半径,応力比及び材料硬さの影響を受けたKthの挙動は予き裂が停留に至る過程のき裂開閉口挙動,すなわちKopの変化の差異によって説明される.

  • 鉄道用車輪材料の微小き裂進展特性に関する研究

    堀川晋之祐, 久保田 祐信, 加藤孝憲, 牧野泰三

    日本機械学会 九州支部 第66期総会・講演会  2013年3月 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    本研究では硬さの異なる3種類の鉄道車輪材料について,微小き裂のDKthおよびき裂進展速度を求めた. DKth付近での疲労き裂進展特性およびKthに対する材料硬さおよび金属組織の影響は僅かであった.

  • 低合金鋼の破壊じん性に対する水素の影響

    青木 達郎, 久保田 祐信, 近藤 良之

    日本機械学会 九州支部 第66期総会・講演会  2013年3月 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    合金鋼の破壊じん性に対する水素と負荷速度,焼戻し温度の影響について検討した.その結果得られた結論は以下のとおりである. (1)SCM435, SCM440, SNCM439鋼の破壊じん性値JICは水素によって顕著に低下した.JICの低下は負荷速度に依存した.これは拡散性水素の影響によるものと考えられる. (2)顕著にJICが低下した材料では,擬へき開を主体とする破面であった.一方,未チャージ材およびJICの低下が比較的小さい水素チャージ材では,ディンプルを主体とする破面であった. (3)3.5NiCrMoV鋼は,他の材料と比較して水素の影響は軽微であった.また,ビッカース硬さが400程度の材料においても破面はディンプルであった. (4)SNCM630鋼は,焼戻し温度によって2つの異なる傾向が現れた.比較的焼戻し温度が高い材料では水素の影響が顕著であり,比較的焼戻し温度が低い材料では水素の影響が軽微であった. (5)水素の拡散係数がJICの低下に大きな影響を及ぼすことが明らかになった.すなわち拡散係数が大きな材料では水素の影響が大きく,拡散係数が小さい材料では水素の影響が小さい.

  • ハイブリッド結合による小径動力伝達軸のフレッティング疲労強度向上

    久保田 祐信, 宮沢金敬, 三輪昌人

    日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2012)  2012年12月 

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    開催年月日: 2012年11月 - 2012年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    ハイブリッド結合を採用して小型化・軽量化を達成した自動車空調用圧縮機では,シャフト摺動部の機械損失を最大40%減少させた.本技術を用いた小径シャフトでは,加工コストの削減も出来,既存製品に対して大幅なコスト削減が実現された.この圧縮機の技術は,平成23年度日本材料学会技術賞を受賞した.  ハイブリッド結合軸の高い疲労強度から,シャフト材料を低価格材料へ変更すること等,更なるコスト低減効果も期待できる.ハイブリッド結合は低コスト,省動力で高い信頼性を有しており,同様の動力伝達部構造を有する他製品への展開も可能である.

  • 高圧水素ガス中における無酸素銅の疲労特性とフレッティングの影響

    久保田 祐信, 河上紘大, 副島 孝

    日本伸銅協会 第52回講演大会  2012年11月 

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    開催年月日: 2012年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    無酸素銅の平滑材の高サイクル疲労特性とフレッティング疲労特性に及ぼす水素の影響を検討した.10MPa水素中の無酸素銅加工硬化材の疲労強度は,大気中と比較して顕著に増加した.その原因は,水素中のき裂発生の遅延である.大気中ではすべり帯は顕著でなかったが,水素中では一方向のすべりが卓越して発達しており,HELP機構の作用と考えられる.

  • 水素ガス中フレッティング疲労強度に及ぼす微量酸素の影響響

    足立裕太郎, 久保田 祐信, Jader Furtado, 近藤 良之, 薦田亮介

    日本機械学会 M&M2012カンファレンス  2012年9月 

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    Fretting fatigue strength of SUS304 was significantly lower in hydrogen than in air. One of the causes was adhesion between contacting surfaces and formation of small cracks. Therefore, impurities in hydrogen can have influence on fretting fatigue strength in hydrogen. In this study, small amount of oxygen was added to the hydrogen, and then fretting fatigue test of SUS304 was carried out in the mixed gas. The fretting fatigue strength in the mixed gas is in the middle between those in air and in hydrogen. Increase in friction force coefficient was also cause of the reduction of fretting fatigue strength in hydrogen. The friction force coefficient in the mixed gas was similar to that in air. There were oxidized fretting wear particles on the fretted surface tested in the mixed gas. Therefore, the increase in fretting fatigue strength by the addition of small amount of oxygen was achieved by mitigation of the adhesion between contacting surfaces.

  • Effect of Hydrogen on Fatigue Strength of Mechanical Joint 国際会議

    足立裕太郎, 久保田 祐信, 近藤 良之, Jader Furtado

    Kyushu University-KAIST Joint Seminar 2010  2012年9月 

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

    the effect of hydrogen on fretting fatigue strength of SUS304 and mechanisms were investigated. In hydrogen, fretting damaging mechanism was changed from oxidation dominant process to adhesion dominant process. Local adhesion between contacting surface produced many small cracks due to severe stress concentration in the vicinity of the adhered spot. On the other hand, the formation of such small cracks was affected by hydrogen. Critical maximum shear stress to crack initiation was significantly lower in hydrogen than in air. When oxygen was mixed to the hydrogen, the fretting fatigue strength was increased. Addition of oxygen mitigated the effect of hydrogen on fretting fatigue strength. The friction coefficient in the oxygen-mixed hydrogen was lower than that in hydrogen. This indicated adhesion was mitigated. And crack initiation limit in the oxygen-mixed hydrogen was equivalent to that in air.

  • EFFECT OF HYDROGEN ON FRACTURE TOUGHNESS OF LOW ALLOY STEELS 国際会議

    青木達郎, 池宮秀也, 久保田 祐信, 近藤 良之

    2012 Hydrogen Conferencce  2012年9月 

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

    A fracture toughness test in air under continuous hydrogen charge was performed using four kinds of low alloy steels. The reduction in fracture toughness JIC was characterized in terms of the effect of material, hardness and loading rate. The reduction in JIC was significant when a slower loading rate was used and a harder material was used. However, the 3.5NiCrMoV steel showed relatively less reduction in JIC compared with other materials even when the hardness was higher than that of other materials. The fracture surface was changed from dimpled to quasi-cleavage when the reduction in JIC was significant.

  • 予き裂材によるフレッティング疲労強度に及ぼす接触片形状の影響の定量的理解

    河上紘大, 片岡俊介, 近藤 良之, 久保田 祐信

    日本機械学会 2012年度年次大会  2012年9月 

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学   国名:日本国  

    To archive quantitative understanding on the effect of foot height of bridge type contact pad on fretting fatigue strength, a special specimen was prepared. The specimen has a fatigue pre-crack whose length was 70m. This specimen enables to consider small crack effect that crack propagation threshold values depending on crack length and to apply fracture mechanics accurately. The fretting fatigue limit was changed depending on the foot height. The change in the fretting fatigue limit was quantitatively evaluated by the modeⅠstress intensity factor of pre-crack and Kth for 70m crack.

  • EFFECT OF HYDROGEN AND ADDITION OF OXYGEN ON FRETTING FATIGUE PROPERTIES 国際会議

    久保田 祐信, 足立裕太郎, 白石悠貴, 薦田亮介, Jader Furtado, 近藤 良之

    2012 Hydrogen Conferencce  2012年9月 

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

    The fretting fatigue strength of SUS304 is more significantly reduced in hydrogen as compared to air. One of the causes is adhesion between the contacting surfaces and formation of many small cracks. In the adhesion mimicked fatigue test, hydrogen participates to the crack initiation. This is another reason for the reduced fretting fatigue strength in hydrogen. The effect of oxygen addition to hydrogen was also investigated. An increase in the fretting fatigue strength was found in the oxygen-hydrogen mixture. The friction force coefficient is reduced in this mixture as compared to pure hydrogen. The critical maximum shear stress range to crack initiation was higher in the oxygen-hydrogen mixture than in pure hydrogen. These are the possible reasons for the increase in the fretting fatigue strength in the oxygen-hydrogen mixture.

  • Effects of Notch Root Radius and Stress Ratio on the Fatigue Crack Propagation Threshold for the Short Crack at the Notch Root 国際会議

    瀬尾明光, 久保田 祐信, 近藤 良之

    19th European Conference on Fracture (ECF-19)  2012年8月 

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    開催年月日: 2012年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ロシア連邦  

    The crack growth threshold, Kth, for the short crack at the root of a long notch including the effects of notch root radius,  and stress ratio, R, were investigated in this study. The pre-crack, with a depth of 0.15mm, was introduced at the root of a 2mm deep notch which had the root radius changed from 0.015mm to 15mm. A crack propagation test using the unloading elastic compliance method was carried out with the stress ratios of -1, 0 and 0.62 - 0.72 (high R). The material was normalized 0.25 % carbon steel. The change in Kth with the change in was dependent on R. Under R = -1, there was a reduction in Kth when the notch root radius was greater than 0.5mm. On the other hand, for R = 0 and high R, Kth was almost constant regardless of . Although Kth was different depending on the stress ratio and notch root radius, the effective crack growth threshold (Keff)th was constant under all the test conditions. Therefore, the change in the crack growth behavior of the short crack at the notch root was dominated by the crack closure. The reduction in Kth in the relatively dull notch for R = -1 could also be explained by the change in the development of the crack closure during crack growth.

  • Considering the Mechanisms Causing Reduction of Fretting Fatigue Strength by Hydrogen 国際会議

    久保田 祐信, 白石悠貴, 薦田亮介, 近藤 良之

    19th European Conference on Fracture (ECF-19)  2012年8月 

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    開催年月日: 2012年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ロシア連邦  

    The fretting fatigue test of austenitic stainless steels, JIS SUS304 and SUS316, was carried out in 0.12MPa hydrogen. The fretting fatigue strength of both materials was reduced by the hydrogen. One of the causes was adhesion between the fretting surfaces which was predominant in hydrogen. Two types of specimens, which had a surface roughness of Ra = 0.420m and 0.008m, were prepared to examine the role of adhesion to reduce the fretting fatigue strength. During the fretting fatigue test of these specimens in air, adhesion occurred in the smoother surface specimen but did not occur in the rougher surface specimen. The fretting fatigue strength decreased when adhesion occurred. Thus, it can be presumed that adhesion resulted in the reduction of the fretting fatigue strength. Strain-induced martensite was found in the region of the adhered part. It can be presumed that severe cyclic strain occurred at the adhered position.

  • 切欠き底に発生した微小き裂の進展下限界条件に関する研究

    瀬尾明光, 久保田 祐信, 近藤 良之

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年5月 

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    開催年月日: 2012年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山大学   国名:日本国  

    S25C焼きならし材について,深い切欠きの底の微小き裂の進展下限界条件Kthに対する切欠き半径および応力比の影響を検討した. (1) 応力比R = -1では,比較的鈍い切欠きのKthは鋭い切欠きに比べて,低下した.鈍い切欠きの方がKopの増加が抑えられたことが原因である. (2) 応力比R = 0,高応力比ではいずれの切欠き半径においてもKthはほぼ一定となった. (3) すべての切欠き半径および応力比で(Keff)thは一定となった.R = -1で見られたの変化に伴うKthの変化はKopの発達の差違によるものであり,切欠き底の微小き裂のき裂進展下限界条件Kthに及ぼす,Rの影響はき裂閉口が支配因子である.

  • 溶接構造用圧延鋼材SM400A溶接部の疲労強度に及ぼす溶接欠陥と水素の影響

    松本圭純, 久保田 祐信, 近藤 良之

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    溶接構造用圧延鋼材SM400Aの丸棒に溶接ビードを付した疲労試験片を作製し,水素チャージを行い,0.6 MPaの水素ガス中で疲労試験を行った.結果は以下のとおりである. (1) 溶接欠陥が存在した疲労試験片は,欠陥がないものと比較して疲労強度が低下した. (2) 試験周波数20 Hzでは,溶接欠陥の有無にかかわらず,水素による疲労強度の低下が顕著に見られなかった. (3) 溶接欠陥に対して応力拡大係数を適用することにより,試験周波数0.2 Hzでは水素による疲労強度低下の傾向が見られた.

  • 水素ガスによるフレッティング疲労強度低下に対する凝着の寄与

    白石悠貴, 薦田亮介, Jader Furtado, 近藤 良之, 久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    水素中フレッティング疲労強度は,SUS304では顕著に,SUS316Lでもわずかに低下した.水素ガス中のフレッティング疲労強度低下の主要因子である接触面の凝着の作用について,表面仕上げの異なる試験片を用いて検討を行なった.大気中でも凝着が生じる方法を開発し,フレッティング疲労試験を行ったところ,水素中の強度と同等になった.凝着による機械的応力の増加が主要因の一つであることが明らかになった.

  • 水素ガスの不純物がフレッティング疲労強度に及ぼす影響

    足立裕太郎, 薦田亮介, Jader Furtado, 近藤 良之, 久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    オーステナイト系ステンレス鋼SUS304について,不純物を模擬して微量の酸素を混合した水素ガス中でのフレッティング疲労試験を行った.水素中試験と比べ,混合ガス中試験では疲労強度は若干向上した.接線力係数は大気中に近い値を示したが,接触面の損傷は水素中と大気中の両方の特徴が見られた.

  • 水素ガス中フレッティング疲労の疲労強度低下メカニズムに関する研究

    薦田亮介, 近藤 良之, Jader Furtado, 久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    水素ガス中および大気中で,微小な接触面積を有するフレッティング疲労試験を行い,水素ガスがフレッティング疲労強度低下に及ぼすメカニズムを検討した. (1)接線力係数と相対すべり量を同じにした条件でフレッティング疲労試験を行った場合,大気中でき裂が発生しなかった条件でも水素ガス中ではき裂が発生した. (2)接触端部では応力集中により高い応力が発生しており,水素の影響が顕著に表れたものと考えられる. (3)水素ガス中では最大せん断応力幅100 MPa,相対すべり量2 m以上がき裂発生限界であった.

  • 10 MPa 水素ガス中における炭素鋼S35C の高サイクル疲労特性

    石崎敬之, 久保田 祐信, 近藤 良之, 副島 孝

    日本機械学会 九州支部 第65期総会・講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    10 MPa 水素ガス中の高サイクル疲労試装置を開発し,様々な材料について高サイクル疲労特性に及ぼす水素の影響を明らかにすることを目的とした.疲労限度は水素ガス中と大気中とに大きな差異はみられなかった.また,寿命はむしろ水素ガス中の方が若干長くなった.,水素ガス中 では顕著な微小き裂発生の遅延が確認された.この原因として,水素中では大気中の酸素と水蒸気がないことが一因と考られる.

  • フレッティング疲労における微小き裂進展に及ぼす接触片形状の影響

    久保田 祐信, 河上紘大, 近藤 良之

    九州学生会 第43回学生員卒業研究発表講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐世保高専   国名:日本国  

    き裂長さ0.07mmの予き裂を導入した炭素鋼S25C試験片および接触片を用いて,片振りフレッティング疲労試験を行い,接触片形状の変化による微小き裂成長挙動を検討した.得られた結果は以下の通りである. (1)予き裂材のフレッティング疲労強度は接触片の脚の高さh = 0, 1mmのとき最も低下した (2)予き裂なしのフレッティング疲労試験では,FEM解析による応力解析を用いて強度の違いを定性的に評価できた.また予き裂なしのフレッティング疲労強度は接触片の脚の高さh = 0mmのとき最も低下した

  • ハイブリッド締結による高疲労強度自動車空調圧縮機用スプライン軸の開発

    則武卓磨, 久保田 祐信, 近藤 良之, 宮沢金敬, 三輪昌人

    九州学生会 第43回学生員卒業研究発表講演会  2012年3月 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐世保高専   国名:日本国  

    イブリッド締結軸のねじり疲労強度に及ぼす平均応力の影響,および圧入部保持トルクに対する圧入締め代,圧入長さの影響を評価した. (1)部分両振り試験の疲労強度は両振り試験の疲労強度よりわずかに低下した.相対すべり量にも大きな違いはみられなかった. (2)負荷トルクが低い状態では,圧入部がほぼ全てのトルクを負担している.圧入締め代を大きくすること,および圧入長さを長くすることにより,圧入部保持トルクは増加した.実験結果は条件によって大きく変化しており,圧入部のミクロ的な凝着やかじり,表面粗さ等の影響と考えられる. (3)FEM解析を用いて,スプラインと圧入のトルク分担を求めた.結果は測定結果とよく一致していた.摩擦係数を変化させると,圧入部保持トルクも変化したが,実測値は=0.5~0.6の解析結果に一致した.

  • 弾性変形シール形ステンレス金属パッキンの実用化研究開発弾性パッキンの開発の進捗報告 招待

    久保田祐信,谷口隆夫

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成23年度第4回研究分科会 福岡水素エネルギー戦略会議 平成23年度第4回研究分科会  2012年1月 

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    開催年月日: 2012年1月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Report on progress of development of HYDROBLOCKER

  • 高圧水素ガス用バルブの損傷調査評価に関する研究 招待

    足立裕太郎,近藤良之,久保田祐信

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成23年度第4回研究分科会 福岡水素エネルギー戦略会議 平成23年度第4回研究分科会  2012年1月 

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    開催年月日: 2012年1月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Damage characterization in high-pressure hydrogen valve

  • 水素ガス中フレッティング疲労の疲労限度低下メカニズムにおける接触面間の凝着の寄与の解明

    久保田 祐信,近藤 良之,薦田 亮介

    水素エネルギー先端技術展2010 ポスターセッション  2011年11月 

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    開催年月日: 2011年11月

    開催地:北九州市・西日本総合展示場   国名:日本国  

    水素ガス中フレッティング疲労の疲労限度低下メカニズムにおける接触面間の凝着の寄与の解明 Elucidating the role of adhesion in the reduced fretting fatigue strength in hydrogen

  • Fracture Toughness of Low Alloy Steels in Absorbed Hydrogen Condition 国際会議

    Tatsuro AOKI, Hideya IKEMIYA, Masanobu KUBOTA, and Yoshiyuki KONDO

    2nd Japan-China Joint Symposium on Fatigue of Engineering Materials and Structures  2011年10月 

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    開催年月日: 2011年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Southwest Jiaotong University, Chengdu, China   国名:中華人民共和国  

  • Effects of hydrogen and multiple overloads on the fatigue strength of notched component 国際会議

    Masanobu Kubota1 Toru Sakuma, Junichiro Yamaguchi and Yoshiyuki Kondo

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)  2011年9月 

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    開催年月日: 2011年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kobe International Conference Center   国名:日本国  

  • Mechanism of improving fretting fatigue strength by stress-relief groove 国際会議

    Shunsuke KATAOKA, Hiroaki ONO, Masanobu KUBOTA, Yoshiyuki KONDO

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)  2011年9月 

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    開催年月日: 2011年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kobe International Conference Center   国名:日本国  

  • SUS316鋼のフレッティング疲労強度に及ぼす水素の影響

    白石 悠貴,足立 祐太郎,薦田 亮介,久保田 祐信,近藤 良之,Jader Furtado

    日本機械学会2011年度年次大会  2011年9月 

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    開催年月日: 2011年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学 大岡山キャンパス   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Fretting Fatigue in SUS316 Austenitic Stainless Steel

  • フレッティング疲労条件下の微小き裂進展に及ぼす接触面圧の影響

    片岡 俊介,小野 裕章,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第64期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    "Effect of contact pressure on growth of small crack under fretting fatigue conditions" presented at JSME Kyushu branch annual technical meeting 2011 took place in Ito campus, Kyushu University

  • 低合金鋼の切欠き材の高サイクル疲労強度に及ぼす過大荷重と水素の影響

    佐久間 亨,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第64期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    "Effect of Multiple Overloads and Hydrogen on High-Cycle Fatigue Strength of Notched Component of Low Alloy Steel" presented at JSME Kyushu branch annual technical meeting 2011 took place in Ito campus, Kyushu University

  • 10 MPa水素中における炭素鋼の高サイクル疲労特性

    石崎 敬之,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第64期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    "High-cycle fatigue properties of carbon steels in 10 MPa hydrogen gas" presented at JSME Kyushu branch annual technical meeting 2011 took place in Ito campus, Kyushu University

  • 水素ガスによるフレッティング疲労強度低下に対する凝着の寄与

    白石 悠貴,薦田 亮介,Jader Frutado,近藤 良之,久保田 祐信

    機械学会九州支部 第65期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    SUS316を用いて水素の影響を評価するフレッティング疲労試験を実施した.著者らの過去の研究において,水素ガス環境下でのフレッティング疲労強度低下は,凝着が主な原因であることが明らかとなっている.本研究では表面仕上げの異なる試験片を用いて主に凝着の作用について検討を行った.フレッティング疲労試験により生じた凝着部のEBSD観察を行なったところ,凝着部の結晶粒は微細化しており,さらにひずみ誘起マルテンサイトと考えられるα相が観察され,凝着部周辺の応力は他の接触部に比べかなり厳しいことが推測される.

  • 溶接構造用圧延鋼材SM400A溶接部の疲労強度に及ぼす溶接欠陥と水素の影響

    松本 圭純,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第65期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    溶接構造用圧延鋼材SM400Aの丸棒に溶接ビードを付した疲労試験片を作製した.水素チャージ材を0.6MPaの水素ガス中で,未チャージ材を大気中及び0.6MPaの窒素ガス中で疲労試験を行った.溶接欠陥がない疲労試験片の水素ガス中での疲労強度は窒素ガス中と比較して疲労強度が低下した.溶接欠陥が存在した疲労試験片は欠陥がないものと比較し,疲労強度が低下した.溶接欠陥の軸方向投影面積から応力拡大係数を求めた結果,負荷速度20Hzと比較して0.2Hzでは水素の影響による疲労強度の低下は顕著に見られた.

  • 10 MPa水素ガス中における炭素鋼S35Cの高サイクル疲労特性

    石崎 敬之,副島 孝,久保田 祐信,近藤 良之

    機械学会九州支部 第65期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    10MPaの高圧水素ガス中における炭素鋼S35Cの高サイクル疲労特性について検討を行った.大気中と水素ガス中では疲労限度に大きな差異は見られなかったが,水素ガス中では大気中よりも若干長寿命であり,折れ点も長寿命側に移動した.また,水素が疲労特性に与える影響を考察するため特にき裂の発生に着目し,レプリカ法を用いてき裂を観察した.その結果,まだメカニズムに検討の余地があるが,確かに水素ガス中では大気中と比較して顕著な微小き裂発生の遅延が確認された.

  • 水素ガス中フレッティング疲労の疲労限度低下メカニズムに関する研究

    薦田 亮介,近藤 良之,Jader Furtado,久保田 祐信

    機械学会九州支部 第65期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    水素ガス中でフレッティングが生じると,接触面間で局所的な凝着が生じ,フレッティング疲労強度が大気中に比べ顕著に低下するがその詳しいメカニズムは解明されていない.本研究では,水素ガス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,力学的に等価な条件の下,水素ガス中および大気中でフレッティング疲労試験を行った.その結果,大気中でき裂が発生しなかった条件でも水素ガス中ではき裂が発生する場合があった.これは,接触端部の高い応力集中により,水素の影響が顕著に表れたものと考えられる.

  • 水素ガスの不純物がフレッティング疲労強度に及ぼす影響

    足立裕太郎 薦田亮介 Jader Furutado 近藤良之 久保田祐信

    機械学会九州支部 第65期総会・講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    水素ガス中フレッティング疲労強度低下の一因として,接触面間の凝着と微小き裂の発生が挙げられる.凝着や摩耗に影響を及ぼす水素ガス中の不純物は,フレッティング疲労強度にも影響があると考え,これを調査した.供試材はオーステナイト系ステンレス鋼SUS304を用い,水素ガスに不純物として微量の酸素を混合した混合ガス中で試験を行った.水素中試験と比べ,混合ガス中試験では疲労強度が若干向上した.接線力係数は大気中に近い値を示したが,接触面の損傷には水素中と大気中の両方の特徴が見られた.

  • ド締結による高疲労強度自動車空調圧縮機用スプライン軸の開発

    則武 卓磨,久保田 祐信,近藤 良之,宮澤 金敬,三輪 昌人

    日本機械学会九州学生会 第43回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    圧入とスプラインを併用したハイブリッド結合軸のねじり疲労強度に及ぼす平均応力の影響を評した.また,圧入部とスプラインのトルク分担を実験とFEM解析により評価した.疲労試験では,ハイブリッド結合軸の疲労強度はR=-0.2ではR=-1よりわずかに低下したが,充分に高い.トルク分担では,負荷トルクが低い場合,圧入部がほぼトルクを負担しており,圧入締め代,および圧入長さを大きくすることによって圧入部保持トルクは上昇した.FEM解析結果は,実験結果とよく一致した.

  • 水素用高圧バルブの漏洩発生条件の検討

    足立 裕太郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    "Study on conditions causing leakage in valve for high-pressure hydrogen gas" presented at the 42th graduation study workshop organized by JSME Kyushu Student Council

  • フレッティング疲労微小き裂の成長挙動に及ぼす接触条件の影響

    小野 裕章,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    "Effect of contact conditions on growth of small crack in fretting fatigue" presented at the 42th graduation study workshop organized by JSME Kyushu Student Council

  • 水素によって加速された長周期変動応力下の疲労き裂進展挙動

    大田 浩司,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    "Behavior of hydrogen enhanced fatigue crack propagation under long-term varying stress" presented at the 42th graduation study workshop organized by JSME Kyushu Student Council

  • 切欠き底の微小き裂の成長挙動

    瀬尾 明光,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    "Behavior of short crack at notch root" presented at the 42th graduation study workshop organized by JSME Kyushu Student Council. This presentation won a prize for good presentation.

  • 圧入併用による自動車空調圧縮機用スプライン軸の疲労強度向上

    青木 辰郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    "Improvement of fatigue strength of splined shaft used for car air conditioning compressor" presented at the 42th graduation study workshop organized by JSME Kyushu Student Council.

  • フレッティング疲労における微小き裂進展に及ぼす接触片形状の影響

    河上 紘大 久保田 祐信 近藤 良之 片岡 俊介

    日本機械学会九州学生会 第43回学生員卒業研究発表講演会  2011年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分工業高等専門学校   国名:日本国  

    フレッティング疲労強度に及ぼす接触片剛性の影響を予き裂材と予き裂のない試験片を用いて検討した.予き裂寸法は深さ0.07mmの二次元形状である.接触片剛性は脚高さにより変化させた.予き裂材のフレッティング疲労強度は接触片脚高さhがh=0,1mmのとき最も低下した.予き裂がない場合はh=0mmで最も低下した.FEM解析により求めた試験片表面の軸方向最大応力の差を用いて,予き裂がない場合のh=1mmとh=0mmの疲労強度の差を理解することができた.

  • Development of high reliability and durability valve for high pressure hydrogen gas 国際会議

    Yoshiyuki KONDO, Masanobu KUBOTA, Yutaro ADACHI

    Poster session in International Hydrogen Energy Development Forum 2010  2011年3月 

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    開催年月日: 2011年3月

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 弾性変形シール型金属パッキンの実用化研究開発 招待

    久保田 祐信

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成22年度第6回研究分科会  2011年2月 

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    開催年月日: 2011年2月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

    Development of novel metal sealing for ultra-high pressure hydrogen gas

  • RC-D6「締結・接合・接着部のCAEモデリング・解析・評価システム構築研究分科会」中間報告

    服部敏雄,宮下幸雄,泉聡志,佐藤千明,久保田祐信

    日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2010)  2010年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

    Report on "Reserch committee for construction of modeling, analyzing, evaluation CAE system on joint structures"

  • 溶接接合管材の疲労強度に及ぼす微小欠陥と水素の影響

    松本 圭純,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2010)  2010年11月 

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    開催年月日: 2010年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

    Effects of small defect and hydrogen on fatigue strength of weld-jointed tube

  • 低炭素鋼(S25C)溶接模擬熱処理材の水素誘起疲労き裂進展

    近藤 良之,久保田 祐信

    日本材料学会 疲労部門 第30回疲労シンポジウム  2010年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:高知城ホール   国名:日本国  

    Effect sof heat treatment on the hydrogen enhanced crack propagation of low carbon steel (S25C)

  • ステンレス鋼の二段多重変動応力下の疲労挙動に対する水素の影響

    荻原龍,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会M&M2010材料力学カンファレンス  2010年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長岡技術科学大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen on fatigue behavior of stainless steels under two-step multiple variable stresses

  • フレッティング疲労研究の経験と未来図 招待

    久保田 祐信

    日本材料学会 疲労部門委員会 第300回記念疲労部門委員会  2010年9月 

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    開催年月日: 2010年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:しあわせの村 研修館 (神戸市)   国名:日本国  

    Experiences of study on fretting fatigue and future plot

  • 水素侵入した低合金鋼の破壊じん性に及ぼす負荷速度と焼戻し温度の影響

    池宮 秀也,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会2010年度年次大会  2010年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

    Effect of loading rate and tempering temperature on fracture toughness of hydrogen charged low alloy steel

  • Mechanistic Role of Hydrogen on the Enhanced Crack Propagation of Low Alloy Steel SCM440H 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota and Koshiro Mizobe

    European Conference on fracture (ECF18)  2010年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年8月 - 2010年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • Behavior of short crack at notch root 国際会議

    Koshiro Mizobe, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    Kyushu University - KAIST joint seminor 2010  2010年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年8月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  • Effects of Hydrogen Concentration, Specimen Thickness, Loading Frequency and Temperature on the Hydrogen Enhanced Crack Propagation of Low Alloy Steel 国際会議

    Yoshiyuki KONDO, Masanobu KUBOTA and Koshiro MIZOBE

    the Sixth International Conference on Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF-6)  2010年6月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • Behavior of Short Fatigue Crack at Notch Root 国際会議

    Koshiro MIZOBE, Masanobu KUBOTA, and Yoshiyuki KONDO

    the Sixth International Conference on Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF-6)  2010年6月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • 切欠き底に存在する微小き裂の下限界近傍の進展挙動に及ぼす予き裂長さと切欠き先端半径の影響

    溝部 浩志郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本材料学会 第59期通常総会・学術講演会  2010年5月 

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    開催年月日: 2010年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌市・北海道大学工学部   国名:日本国  

    Effect of pre-crack length and notch root radius on propagation of small crack existing notch root near thershold

  • フレッティング疲労強度に及ぼす材料中水素濃度の影響

    久保田 祐信,近藤 良之

    日本材料学会 第298回疲労部門委員会  2010年3月 

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    開催年月日: 2010年3月

    開催地:福岡市・九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Effect of absorbed hydrogen on fretting fatigue strength

  • 切欠き材の疲労強度に対する過大荷重と水素の影響

    佐久間亨,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第63期総会・講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本市・熊本大学   国名:日本国  

    Effect of Multiple Overloading and Hydrogen on Fatigue Strength of Notched Component

  • ステンレス鋼の二段多重変動応力疲労に及ぼす水素の影響

    荻原龍,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第63期総会・講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本市・熊本大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Fatigue Behavior of Stainless Steels under Two-step Multiple Variable Stress

  • 低合金鋼の破壊じん性に及ぼす水素と負荷速度の影響

    池宮秀也,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第63期総会・講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本市・熊本大学   国名:日本国  

    Influence of Hydrogen and Loading Rate on Fracture Toughness of Low Alloy Steel

  • 微小疲労き裂の進展挙動に及ぼす侵入水素・周囲環境および応力比の影響

    植田裕太,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第63期総会・講演会  2010年3月 

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    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本市・熊本大学   国名:日本国  

    Effect of Absorbed Hydrogen, Environment and Stress Ratio on Short Fatigue Crack Propagation

  • スプライン軸のねじりフレッティング疲労特性

    田代晃浩,久保田祐信,近藤良之

    社)日本機械学会 九州学生会 第41回卒業研究発表講演会  2010年3月 

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    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎市・宮崎大学工学部   国名:日本国  

    Torsional fretting fatigue properties of splined shafts

  • 切欠き底の微小き裂の進展挙動に及ぼす切欠き半径の影響

    溝部浩志郎,久保田祐信,近藤良之

    社)日本機械学会 九州学生会 第41回卒業研究発表講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎市・宮崎大学工学部   国名:日本国  

    Behavior of short crack at notch root

  • 高圧水素ガス配管溶接継ぎ手の疲労強度特性

    松本圭純,久保田祐信,近藤良之

    社)日本機械学会 九州学生会 第41回卒業研究発表講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎市・宮崎大学工学部   国名:日本国  

    Fatigue properties of weld joint for high pressure hydrogen gas tubing

  • 多量に水素侵入させたSUS304鋼の水素ガス中フレッティング疲労強度

    白石悠貴,久保田祐信,近藤良之

    社)日本機械学会 九州学生会 第41回卒業研究発表講演会  2010年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎市・宮崎大学工学部   国名:日本国  

    Fretting fatigue strength of SUS304 containing high concentration hydrogen in hydrogen gas

  • Effect of Absorbed Hydrogen and Environmental Hydrogen on Short Fatigue Crack propagation near Threshold in Low Alloy Steel 国際会議

    Yuta Ueda, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009  2009年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Pacifico Yokohama, Yokohama   国名:日本国  

  • SUS304鋼の水素ガス中フレッティング疲労における疲労限度低下機構と水素量の影響

    久保田 祐信

    水素エネルギー先端技術展2009 九大・産総研セミナー ポスターセッション  2009年10月 

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    開催年月日: 2009年10月

    開催地:北九州市・西日本総合展示場   国名:日本国  

    Mechanism of redution of fretting fatigue strengh by hydrogen gas and effect of hydrogen concentration

  • Effect of Notch Shape and Absorbed Hydrogen on the Fatigue Fracture below Fatigue Limit 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Hikaru Eda and Masanobu Kubota

    17th European Conference on Fracture  2008年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Brno   国名:チェコ共和国  

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

  • Fatigue Strength Reduction of Notched Component in Hydrogen Gas after Multiple Overloading 国際会議

    Masanobu Kubota, Junichiro Yamaguchi and Yoshiyuki Kondo

    17th European Conference on Fracture  2008年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Brno   国名:チェコ共和国  

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

  • Single Overload Effect in Short Crack 国際会議

    Tomoe Sudo, Masanobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    17th European Conference on Fracture  2008年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Brno   国名:チェコ共和国  

    Single Overload Effect in Short Crack

  • 低合金鋼SCM440Hの長周期変動および静応力下の水素に助長されたき裂進展挙動 招待

    近藤 良之,久保田 祐信,嶋田 勝也

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成20年度研究分科会(第5回) 高圧水素下における機械要素研究分科会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Crack Propagation Behavior of SCM440H Low Alloy Steel Enhanced by Hydrogen under Long-term Varying Load and Static Load

  • SUS316L加工硬化材の疲労強度に及ぼす水素の影響と向上法の検討 招待

    久保田 祐信,近藤 良之

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成20年度研究分科会(第5回) 高圧水素下における機械要素研究分科会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Effect of hydrogen and improvemnton of fatigue strength of work-hardened SUS316L

  • 高濃度水素を含むステンレス鋼のフレッティング疲労強度

    西村 剛,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会九州支部 第62期総会・講演会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Fretting fatigue strength of stainless steels containing high concentrations of hydrogen

  • 水素ガス中におけるステンレス鋼のフレッティング疲労強度低下機構

    桑田 喬平,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会九州支部 第62期総会・講演会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Mechanism for the reduction of fretting fatigue strength of stainless steel in hydrogen gas

  • 地震による過大荷重を考慮した水素利用機器部材の疲労設計基準に関する研究

    山口 純一郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部 第62期総会・講演会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Study on Fatigue Design Criterion for the Components in Hydrogen Utilization Machines Considering the Multiple Overload Produced by Earthquakes

  • フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響と溝形状選定条件 招待

    近藤 良之,久保田 祐信

    日本材料学会 疲労部門 第293回疲労部門委員会  2009年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:住友金属・交通産機品カンパニー   国名:日本国  

    Effect of stress relief groove on fretting fatigue strength and index for the selection of optimal groove shape

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価 招待

    久保田 祐信

    日本機械学会 材料加工・機械材料部門 講習会「締結・接合部の設計の実際と今後の展開 」  2008年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山上会館,東京大学   国名:日本国  

    Contact mechanics and evaluation of fretting fatigue strength

  • 過大荷重による遅延現象発生の限界き裂長さの検討

    主藤友恵,久保田祐信,近藤良之

    日本材料学会 第29回疲労シンポジウム  2008年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京大会館,京都   国名:日本国  

    Investigation of critical crack size that causes retardation by single overload

  • フレッティング疲労に及ぼす水素ガス環境の影響

    久保田 祐信

    水素エネルギー先端技術展2008  2008年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年10月

    開催地:西日本総合展示場,北九州   国名:日本国  

    Effect of hydrogen on fretting fatigue strength

  • SUS316L加工硬化小径管の水素による疲労強度低下と改善法の検討 招待

    近藤 良之,久保田 祐信

    水素エネルギー先端技術展2008  2008年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:西日本総合展示場,北九州   国名:日本国  

    Reduction of fatigue strength due to hydrogen and its improvement in work-hardened small diameter tube of SUS316L

  • 過大荷重による疲労強度低下に及ぼす水素の影響

    山口純一郎,久保田祐信,近藤良之

    2008年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on High-Cycle Fatigue Strength after Multiple Overloads

  • Fretting fatigue strength of stainless steels with high hydrogen concentration 国際会議

    Tsuyoshi Nishimura, Masanobu Kubota and Yoshiyuki Kondo

    KAIST Kyushu University Joint Seminar 2008  2008年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:KAIST Deajeon Campus & Muju Resort   国名:大韓民国  

    Fretting fatigue strength of stainless steels with high hydrogen concentration

  • 低合金鋼の微小疲労き裂進展およびき裂開閉口挙動に及ぼす水素の影響

    植田 祐太,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会 材料力学部門 材料力学カンファレンスM&M2008  2008年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:立命館大学 びわこ・くさつキャンパス   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Propagation and Closure Behavior of Short Crack in Low Alloy Steel

  • 耐水素性疲労設計法の構築と水素の影響機構解明 国際会議

    機械材料学研究室

    オープンキャンパス  2007年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年8月

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 高濃度に水素侵入させたステンレス鋼のフレッティング疲労強度

    西村 剛,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会 2008年度年次大会  2008年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年8月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:横浜国立大学   国名:日本国  

    Fretting fatigue strength of stainless steels containing high concentration of hydrogen

  • 水素ガス中における過大荷重負荷後の切欠き材の疲労強度について

    山口 純一郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本材料学会 第57期学術講演会  2008年5月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    Fatigue Strength of Notched Specimen in Hydrogen Gas after Overload

  • 微小き裂材に及ぼす単一過大荷重の効果について

    主藤 友恵,久保田 祐信,近藤 良之

    日本材料学会 第57期学術講演会  2008年5月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

    Single Overload Effect in Short Crack

  • 水素による疲労強度低下機構解明へのアプローチ

    主藤友恵,加野大地,久保田祐信,近藤良之

    日本材料学会 第56期学術講演会プログラム  2008年5月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年5月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    An Approach to understand the Mechanism of Fatigue Strength Reduction caused by Absorbed Hydrogen

  • 高圧水素ガス暴露試験片のフレッティング疲労強度

    西村 剛,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部第61期総会・講演会  2008年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Fretting fatigue strength on high pressurized hydrogen gas exposed specimen

  • DLC被膜,窒化処理による水素ガス中のフレッティング疲労強度低下防止

    桑田 喬平,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会 九州支部第61期総会・講演会  2008年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Prevention of reduction of fretting fatigue strength in hydrogen gas environment by DLC coating and nitriding

  • 微小疲労き裂進展下限界近傍のき裂開閉口挙動に及ぼす水素の影響

    植田 祐太,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会 九州学生会・第39回学生員卒業研究発表講演会  2008年3月 

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    開催年月日: 2008年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on the crack closurebehabior of Short Crack near Threshold Region

  • 局所接触によるフレッティング疲労破壊に関する研究

    池田 由利子,近藤 良之,久保田 祐信

    日本機械学会 九州学生会・第39回学生員卒業研究発表講演会  2008年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    Fretting Fatigue Failure in Localized Contact Condition

  • 水素ガス環境におけるフレッティング疲労き裂の発生・進展挙動とフレッティング摩耗の観察

    田中 康博,桑田 喬平,西村 剛,久保田祐信,木田 勝之,近藤 良之

    日本機械学会機械材料・材料加工部門 第15回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2007)  2007年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長岡技術科学大学   国名:日本国  

    Observations of Initiation and Propagation of Crack and Wear under Fretting Condition in Hydrogen Gas Environment

  • A286鋼のDKth近傍の微小疲労き裂進展挙動に及ぼす水素の影響

    山口 純一郎,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部・中国四国支部合同 沖縄講演会  2007年10月 

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    開催年月日: 2007年10月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:琉球大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Small Fatigue Crack Propagation Behavior near Threshold Region of A286 Alloy

  • Estimation of applied stress in the near threshold region of fatigue crack propagation utilizing high frequency current impedance and hardness measurement 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Takuya Ogawa, Masanobu Kubota

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007 ―(ATEM'07)  2007年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka   国名:日本国  

  • Effect of hydrogen on stress-strain behavior of materials used in hydrogen environment 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Tomoe Sudo, Daichi Kano, and Masanobu Kubota

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007 ―(ATEM'07)  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka   国名:日本国  

  • 長寿命フレッティング疲労特性に及ぼす水素ガス環境の影響

    桑田喬平,田中康博,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会 2007年度年次大会  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen Gas Environment on Fretting Fatigue Strength in Long-Life Region

  • 応力振幅が疲労限度以下での切欠き材の2段2重変動応力疲労

    江田光,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会 2007年度年次大会  2007年9月 

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    開催年月日: 2007年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学   国名:日本国  

    Small-notched Fatigue Under Two Step Loading Below Fatigue Limit

  • Effect of absorbed hydrogen on the near threshold fatigue crack growth behavior of short crack 国際会議

    Keiko Shishime, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

    Fifth International Conference on MATERIALS STRUCTURE & MICROMECHANICS OF FRACTURE (MSMF-5)  2007年6月 

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    開催年月日: 2007年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Brno   国名:チェコ共和国  

  • Fatigue failure under varying loading within fatigue limit diagram 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Eda Hikaru, Masanobu Kubota

    MSMF-5  2007年6月 

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    開催年月日: 2007年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Brno   国名:チェコ共和国  

  • A286鋼のΔKth近傍の微小き裂進展挙動に及ぼす水素の影響

    山口純一郎,近藤良之,久保田祐信

    日本機械学会 九州学生会 第38回学生員卒業研究発表講演会  2007年3月 

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    開催年月日: 2007年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen on crack propagation of small fatigue crack in A286 steel

  • 水素ガス環境における部品接合部のフレッティング疲労強度 招待

    久保田 祐信

    福岡水素戦略会議・高圧水素化における機械要素研究分科会  2007年3月 

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    開催年月日: 2007年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

    Evaluation of Fretting Fatigue Strength at Connect and Joint Parts of Machine Components in Hydrogen Gas Environment

  • Effects of absorbed hydrogen on stress-strain behavior of materials used in hydrogen environment 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Tomoe Sudo, Masanobu Kubota

    International Conference on Advanced Technology in Experimantal Mechanics 2007, ATEM07  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka, Fukuoka   国名:日本国  

  • フレッティング疲労強度に及ぼす接触端形状と表面処理の影響

    中村健一,筒井健太郎,久保田祐信,平川賢爾

    日本機械学会 第75期通常総会講演会  1998年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東工大   国名:日本国  

    The Effect of the Contact Edge Profile and Surface Treatment on the Fretting Fatigue Strength K. Nakamura, K. Tsutsui, M. Kubota and K. Hirakawa 75th JSME Spring Annual Metting, Tokyo Institute of Technology, March 1998

  • Effect of Matrix-Structures on Low Cycle Fatigue Properties in Ductile Cast Irons 招待 国際会議

    Yasuo Ochi and Masanobu Kubota

    Low-Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behavior of Materials (LCF4)  1998年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Garmisch- Partenkirchen   国名:ドイツ連邦共和国  

    Effect of Matrix-Structures on Low Cycle Fatigue Properties in Ductile Cast Irons, Low-Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behavior of Materials (LCF4), Germany, Sep. 1998

  • フレッティング疲労標準試験法の問題点

    久保田 祐信, 筒井 健太郎, 平川 賢爾

    日本材料学会 第48期学術講演会  1999年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

    Problems on Standardized Fretting Fatigue Test Method, M. Kubota, K. Tsutusi and K. Hirakawa JSMS, 48th Annual Metting, Kyushu Univ, May 1999

  • Initiation and Propagation Behavior of Small Fatigue Cracks in HIP-Treated Aluminum Alloys: AC4CH 国際会議

    Y. Ochi, M. Kubota and R. Shibata

    Small Fatigue Cracks Mechanics, Mechanisms and Applications  1998年12月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hawaii   国名:アメリカ合衆国  

    Initiation and Propagation Behavior of Small Fatigue Cracks in HIP-Treated Aluminum Alloys: AC4CH, Y. Ochi, M. Kubota and R. Shibata, Small Fatigue Cracks Mechanics, Mechanisms and Applications, Hawaii, Dec. 1998

  • The Effect of Contact Conditions and Surface Treatments on the Fretting Fatigue Strength of Medium Carbon Steel 国際会議

    M. Kubota, K. Tsutsui, T. Makino and K. Hirakawa

    2 nd International Symposium on Fretting Fatigue  1998年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:University of Utah   国名:アメリカ合衆国  

    The Effect of Contact Conditions and Surface Treatments on the Fretting Fatigue Strength of Medium Carbon Steel M. Kubota, K. Tsutsui, T. Makino and K. Hirakawa 2 nd International Symposium on Fretting Fatigue University of Utah, USA, Sep. 1998

  • On the Fatigue Design Method for High-Speed Railway Axles 国際会議

    Kenji HIRAKAWA, Masanobu KUBOTA

    UK/Japan Railway Safety Seminor  1999年10月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tokyo   国名:日本国  

    On the Fatigue Design Method for High-Speed Railway Axles, Kenji HIRAKAWA, Masanobu KUBOTA, UK/Japan Railway Safety Seminor, October, 1999, Tokyo

  • 圧延バックアップロールのフレッティング疲労特性

    山澤 龍司, 芝 健史郎, 小田中 英哲, 久保田 祐信, 栄 中

    日本機械学会九州学生会, 第31回卒業研究発表講演会  2000年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

  • 圧入軸の長寿命フレッティング疲労き裂の発生挙動

    芝 健史郎, 小田中 英哲, 山澤 龍司, 久保田 祐信, 栄 中

    日本機械学会九州支部, 第53期総会講演会  2000年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    Crack Initiation Behavior of Shrink-Fitted Axle in Long Life Fretting Fatigue K. Shiba, H. Odanaka, R. Yamazawa, M. Kubota and C. Sakae

  • 鋼板圧延用補強ロールのフレッティング疲労による破壊事例と対策

    大小森義洋,小田中英哲,久保田祐信,栄中

    日本機械学会 九州支部 大分地方講演会  2000年7月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大分大学   国名:日本国  

    The Analysis and Prevention of Failure in Steel Making Backup Roll Y. Ohkomori, H. Odanaka, M. Kubota and C. Sakae JSME Kyushu branch, July 2000

  • ニッケル・ボロンめっきによるフレッティング疲労強度の向上

    城丸勝俊,久保田祐信,牧野泰三,栄中

    日本機械学会 2000年度年次大会  2000年8月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    Improvement of Fretting Fatigue Strength by NiB Plating K. Shiromaru, M. Kubota, T. Makino and C. Sakae JSME Annual meeting 2000, Meijo Univ., Aug. 2000

  • 焼ばめ軸の長寿命におけるフレッティング疲労き裂の発生・進展特性

    小田中英哲,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会 第8回機械材料・材料加工技術講演会  2000年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:早稲田大学   国名:日本国  

    Crack Initiation and Growth Properties of Shrink-Fitted Axle Assembly in Long-Life Fretting Fatigue H. Odanaka, M. Kubota, C. Sakae and Y. Kondo The 8th Materials and Processing Conference (M&P2000) Waseda Univ., Nov. 2000

  • The analysis of fretting fatigue failure in buckup roll and its prevention 国際会議

    M Kubota, C. Sakae, Y. Ohkomori and Y. Kondo

    Third International Symposium on Fretting Fatigue  2001年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagaoka   国名:日本国  

    The analysis of fretting fatigue failure in buckup roll and its prevention M Kubota, H. Odanaka, C. Sakae, Y. Ohkomori and Y. Kondo Third International Symposium on Fretting Fatigue (Nagaoka, Japan) May , 2001

  • 高炭素鋼の鍛造比と疲労限度の関係

    久保田 祐信,山本 啓二,栄  中

    日本機械学会 2001年 年次大会  2001年8月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学   国名:日本国  

    Relationship between Forging Ratio and Fatigue Limit of High-Carbon Steel M. Kubota, K. Yamamoto and C. Sakae JSME Annual meeting 2001, Fukui Univ., Aug. 2001

  • フレッティング疲労強度に及ぼすパッド脚高さの影響

    久保田 祐信,城丸 勝俊,丸山 金満,栄  中,近藤 良之

    日本機械学会 2001年 年次大会  2001年8月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学   国名:日本国  

    The Effect of Height of Bridge Pad Foot on Fretting Fatigue Strength M. Kubota, K. Shiromaru, K. Maruyama, C. Sakae and Y. Kondo JSME Annual meeting 2001, Fukui Univ., Aug. 2001

  • フレッティング疲労き裂の発生に及ぼす疲労限度以下の過小応力の影響

    久保田 祐信,栄  中,近藤 良之

    日本機械学会 機械材料・材料加工技術講演会(M&P2001)  2001年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:琉球大   国名:日本国  

    Effect of the understress on the initiation behavior of fretting fatigue cracks M. Kubota, C. Sakae and Y. Kondo The 9th Materials and Processing Conference (M&P2001), JSME Ryukyu Univ., Nov. 2001 Prized: Excellent Presentation

  • 電気配線用微細銅線の疲労強度に関する研究

    久保田 祐信,松澤 卓,栄 中,近藤 良之

    日本材料学会 第51期学術講演会  2002年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:香川県民ホール   国名:日本国  

    Fatigue Properties on Thin Cupper Wire for Electronic Equipment M. Kubota, S. Matsuzawa, C. Sakae and Y. Kondo JSMS 51th Annual Meeting, Kagawa, May 2002

  • 接触部の端部と中央におけるフレッティング疲労き裂の進展条件の検討 招待

    仁保壮太郎,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会 2002年度年次大会  2002年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

    Study on Fretting Fatigue Crack Propagation Condition at Edge and Center of Contact Part, S. Niho, M. Kubota, C. Sakae and Y. Kondo JSME Mechanical Engineering Congress 2002, Tokyo Univ., Sep. 2002

  • Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle 国際会議

    Masanobu Kubota, Sotaro Niho, Chu Sakae and yoshiyuki Kondo

    JSME/ASME International Conference on Material and Processing 2002  2002年10月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Hawaii   国名:日本国  

    Effect of Under Stress on Fretting Fatigue Crack Initiation of Press-Fitted Axle, Masanobu Kubota, Sotaro Niho, Chu Sakae and yoshiyuki Kondo, JSME/ASME International Conference on Material and Processing 2002, Hawaii, Oct. 2002

  • フレッティング疲労き裂の発生位置・進展条件に及ぼす相対すべり量の影響

    仁保壮太郎,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会 九州支部 第56期講演会  2003年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

    Effect of Relative Slip Amount on Initiation Site and Propagation Condition of Fretting Fatigue Crack, S. Niho, M. Kubota, C. Sakae and Y. Kondo, JSME Kyushu branch 56th Annual Meeting, Kyushu Univ., March 2003

  • 高周波を用いた疲労破面の作用応力推定 招待

    久保田祐信,北原陽一郎,栄中,近藤良之

    日本機械学会 材料力学部門講演会(M&M2003)  2003年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学   国名:日本国  

    Estimation of applied stress of fatigue fracture surface using high-frequency current, M. Kubota, Y. Kitahara, C. Sakae and Y. Kondo, JSME M&M2003, Toyama Univ., Sep. 2003

  • Fretting Fatigue in Hydrogen Environment 招待 国際会議

    Masanobu Kubota, Naoki Noyama, Chu Sakae and Yoshiyuki Kondo

    The 5th International Symposium on Eco-Materials Processing & Design (ISEPD 2004)  2004年1月 

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    開催地:Nagaoka Grand Hotel   国名:日本国  

    Fretting Fatigue in Hydrogen Environment, Masanobu Kubota, Naoki Noyama, Chu Sakae and Yoshiyuki Kondo, The 5th International Symposium on Eco-Materials Processing & Design (ISEPD 2004), Nagaoka, Jan. 2004 Prized: Young Researcher Award

  • 歯科用インプラントの強度に及ぼすアバットメント結合様式の影響

    池田洋一,栄 中,松下恭之,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会九州支部第57期総会講演会  2004年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学理工学部   国名:日本国  

    Effect of assemble method on the strength of dental inplant Y Ikeda, C Sakae, K Matsushita, M. kubota, Y Kondo 57th Annual meeting, JSME Kyuhus branch Saga University 2004 Prized

  • 高・低サイクルミクストモード変動応力下の疲労

    北原寛樹,久保田祐信,栄 中,近藤良之

    日本機械学会九州支部第57期総会講演会  2004年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学理工学部   国名:日本国  

    Fatigue under high-low mixed mode variable loading H Kitahara, C Sakae, K Matsushita, M. kubota, Y Kondo 57th Annual meeting, JSME Kyuhus branch Saga University 2004 Prized

  • 微小欠陥材と平滑材の境界について

    柏木聖紘,久保田祐信,栄 中,近藤良之

    日本機械学会九州支部第57期総会講演会  2004年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学理工学部   国名:日本国  

    On the boundary between smooth and small defect Kashiwagi, C Sakae, K Matsushita, M. kubota, Y Kondo 57th Annual meeting, JSME Kyuhus branch Saga University 2004

  • 浸炭歯車材の転がり疲労強度評価における表面形状変化の影響

    井堰充洋,矢野泰隆,栄 中,森田健敬,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会九州支部第57期総会講演会  2004年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学理工学部   国名:日本国  

    Effect of chage of surface profile on fatigue strength evaluation of carburized gear material M Iseki, T Yano, C Sakae, Morita, K Matsushita, M. kubota, Y Kondo 57th Annual meeting, JSME Kyuhus branch Saga University 2004

  • SUS304のフレッティング疲労強度に及ぼす水素雰囲気の影響

    納山尚樹,久保田祐信,栄 中,近藤良之之

    日本機械学会九州支部第57期総会講演会  2004年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:佐賀大学理工学部   国名:日本国  

    Effect of hydrogen environment on fretting fatigue strength of SUS304 N Noyama, C Sakae, M. kubota, Y Kondo 57th Annual meeting, JSME Kyuhus branch Saga University 2004

  • 水素ガス雰囲気中のSUS304のフレッティング疲労特性

    久保田祐信,納山尚樹,栄 中,近藤良之

    日本材料学会第53期学術講演会  2004年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山大学津島キャンパス   国名:日本国  

    Fretting fatigue properties of SUS304 in hydrogen gas atmosphere M Kubota, N Noyama, C Sakae, Y Kondo 53th Annual meeting, JSMS Okayama University 2004

  • Fretting in hydrogen 国際会議

    Masanobu Kubota, Naoki Noyama, Chu Sakae, Yoshiyuki Kondo

    4th International Symposium on Fretting Fatigue  2004年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Lyon   国名:フランス共和国  

    Fretting in hydrogen Masanobu Kubota, Naoki Noyama, Chu Sakae, Yoshiyuki Kondo 4th International Symposium on Fretting Fatigue Lyon, France 2004.5

  • 電気配線用微細銅線の疲労強度評価

    久保田 祐信,佐藤 仁嗣,栄 中,近藤 良之

    日本機械学会2004年度年次大会  2004年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学工学部   国名:日本国  

    Evaluation of fatigue strength of fine cupper wire for electronic equipment Masanobu KUBOTA, Hitoshi SATO, Chu SAKAE, Yoshiyuki KONDO Mechanical Engineering Congress, 2004 Japan, JSME Hokkaido University, 2004

  • 高強度鋼の疲労破壊に及ぼす連続水素チャージ環境の影響

    大柳 聡,柳原 一智,久保田 祐信,栄 中,近藤 良之

    日本機械学会2004年度年次大会  2004年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学工学部   国名:日本国  

    Effect of Continuous Hydrogen Charge Environment on Fatigue Fracture of High-Strength Steels Satoshi OHYANAGI, Kazutomo YANAGIHARA, Masanobu KUBOTA, Chu SAKAE and Yoshiyuki KONDO Mechanical Engineering Congress, 2004, Japan, JSME Hokkaido University, 2004

  • 接触界面の力学とフレッティング疲労強度評価 招待

    久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会2004年度年次大会  2004年9月 

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    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:北海道大学工学部   国名:日本国  

    On the mechanics of fretting fatigue and evaluation of its strength Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO Work shop "W02 Processing and Reliability Evaluation of Fastening and Joint Part of Machines and Structures", Mechanical Engineering Congress, 2004 Japan Hokkaido University

  • フレッティング疲労強度に及ぼす水素ガス環境の影響

    納山 尚樹,久保田祐信,笛田 宗弘,栄  中,近藤 良之

    日本機械学会 第12回機械材料・材料加工技術講演会 M&P2004  2004年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength Naoki NOYAMA, Masanobu KUBOTA,Munehiro FUETA, Chu SAKAE & Yoshiyuki KONDO Materials and Processing Conference 2004 Kumamoto Univ, 2004.11

  • 高強度鋼の疲労き裂進展に及ぼす水素と応力比の影響

    柳原一智,大柳聡,久保田祐信,栄中,近藤良之

    第27回疲労シンポジウム  2004年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京大会館(京都市)   国名:日本国  

    Effects of Hydrogen and Stress Ratio on Fatigue Crack Growth of High Strength Steel

  • フレッティング疲労に及ぼす水素ガス雰囲気の影響

    久保田祐信,納山尚樹,笛田宗広,栄中,近藤良之

    第27回疲労シンポジウム  2004年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京大会館(京都市)   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen Environment on Fretting Fatigue Prized

  • 高強度鋼の微小き裂の進展挙動に及ぼす応力比と水素の影響

    柳原一智,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会九州支部 第58期講演会  2005年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九産大   国名:日本国  

    Effect of Stress Ratio and Hydrogen on the Fatigue Crack Propagation Behavior of High Strength Steel

  • 有限要素解析による鉄道車軸のフレッティング疲労強度に及ぼす車軸形状の影響評価

    高藤俊充,栄中,石塚浩道,久保田祐信,近藤良之

    日本機械学会九州支部 第58期講演会  2005年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九産大   国名:日本国  

    Evaluation of effect of shape of fitted part on frettin gfatigue strength of railroad axles

  • 全ての応力振幅が疲労限度以下での微小切欠き材の変動応力疲労

    近藤良之,栄中,久保田祐信,永松清佳

    日本材料学会 第54学術講演会  2005年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台市市民会館   国名:日本国  

    Small-notched Fatigue under Variable Amplitude Loading below Fatigue Limit Diagram

  • 鉄道車両用車軸のはめ合い部の疲労強度に及ぼす車軸形状の影響

    久保田祐信,栄中,近藤良之,石塚弘道,高藤俊充

    日本材料学会 第54学術講演会  2005年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台市市民会館   国名:日本国  

    Effect of Shape of Fitted Part on Fatigue Strength of Railway Axle

  • ステンレス鋼のフレッティング摩耗に及ぼす水素ガス環境の影響

    笛田宗弘,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会 2005年度年次大会  2005年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学(東京)   国名:日本国  

    Effect of hydrogen gas environment on fretting wear of stainless steels

  • ステンレス鋼のフレッティング疲労強度に及ぼす水素ガス環境の影響

    納山尚樹,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会 2005年度年次大会  2005年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学(東京)   国名:日本国  

    Effect of hydrogen gas on fretting fatigue strength of stainless steels

  • 水素ガス環境中のステンレス鋼のフレッティング疲労特性

    納山尚樹,田中康博,久保田祐信,栄中,近藤良之

    M&M2005材料力学カンファレンス  2005年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九大伊都キャンパス  

    Fretting fatigue properties of stainless steel in hydrogen gas environment

  • 水素ガス環境中のフレッティング摩擦・摩耗

    笛田宗広,加野大地,久保田祐信,栄中,近藤良之

    M&M2005材料力学カンファレンス  2005年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九大伊都キャンパス   国名:日本国  

    Fretting wear and friction behavior in hydrogen gas envionment

  • き裂開閉口に着目したアルミ合金タンクライナーの適正自緊応力の考察

    大柳聡,久保田祐信,近藤良之

    M&M2005材料力学カンファレンス  2005年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九大伊都キャンパス   国名:日本国  

    Consideration about adequate autofrettage stress of aluminum gas cylinder liner focused on crack closure behavior

  • ステンレス鋼のねじり疲労に及ぼす水素チャージと硬さの影響

    大熊克紀,久保田祐信,栄中,近藤良之

    M&M2005材料力学カンファレンス  2005年12月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九大伊都キャンパス   国名:日本国  

    Effect of hydrogen charge and material hardness on torsion fatigue of stinless steel

  • 超音波探傷法による2円筒転がり疲労試験におけるき裂の連続観察

    今村裕輔,栄 中,森田健敬,久保田祐信

    日本機械学会九州支部 第59期総会講演会  2006年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学工学部   国名:日本国  

    Continuous observation of crack by ultrasonic inspection in two cylinders rolling fatigue test

  • フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響

    片岡俊介,高田善弘,久保田祐信,栄 中,近藤 良之

    日本機械学会九州支部 第59期総会講演会  2006年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学工学部   国名:日本国  

    Effect of stress relief groove shape on fretting fatigue strength

  • 低合金鋼の微小疲労き裂進展下限界条件に及ぼす水素と材料硬さの影響

    志々目佳子,久保田祐信,栄中,近藤 良之

    日本材料学会 第55期学術講演会  2006年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長岡技科大   国名:日本国  

    Effect of hydrogen and material hardness on propagation threshold of small crack in low alloy steel

  • 疲労破面解析における作用応力推定

    小川琢矢,久保田祐信,栄 中,近藤良之

    日本材料学会 第55期学術講演会  2006年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長岡技科大   国名:日本国  

    Evaluation of applied stress in fatigue fracture surface analysis

  • SMALL-NOTCHED FATIGUE UNDER VARIABLE AMPLITUDE LOADING BELOW FATIGUE LIMIT DIAGRAM 国際会議

    ) Y. KONDO, M. KUBOTA and S.NAGAMATSU

    Fatigue 2006  2006年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Atlanta   国名:アメリカ合衆国  

  • Hydrogen and Notch Effects on Torsional Fatigue of Stainless Steel 国際会議

    Y. KONDO, M. KUBOTA and K.OHGUMA

    16th European Conference of Fracture (ECF16)  2006年7月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Alexandroupolis   国名:ギリシャ共和国  

  • ステンレス鋼微小予き裂材の疲労強度に及ぼす水素チャージの影響

    笛田宗広,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会2006年度年次大会  2006年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen charge on fatigue strength of small-cracked specimen of stainless steel

  • 作用応力推定のための疲労破面解析法の検討

    小川琢也,久保田 祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会2006年度年次大会  2006年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    Examinations of fatigue fracture surface analysis method for estimation of applied stress

  • 機械構造用材料のフレッティング疲労強度に及ぼす水素ガス環境の影響

    田中康博,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本機械学会2006年度年次大会  2006年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

    Effect of hydrogen gas environment on fretting fatigue strength of materials for machines and stractures

  • フレッティング疲労強度向上に及ぼす微小応力逃がし溝形状の影響とその支配因子の検討

    片岡俊介,久保田祐信,栄中,近藤良之

    日本材料学会 第28回疲労シンポジウム  2006年10月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋市中小企業振興会館   国名:日本国  

    Investigations of the effect of stress relief groove on fretting fatigue strength and control parameters

  • EFFECT OF STRESS RELIEF GROOVE SHAPE ON FRETTING FATIGUE STRENGTH 国際会議

    Shunsuke Kataoka , Masanobu Kubota, Chu Sakae, Yoshiyuki Kondo

    Asian Pacific Conference on Fracture and Strength 06 (APCFS2006)  2006年11月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:HNA Resort 海南島   国名:中華人民共和国  

  • フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力緩和溝の効果 招待

    久保田 祐信,片岡 俊介,栄 中,近藤 良之

    締結・接合・接着部のCAE用モデリング及び評価技術の構築」分科会,日本機械学会材料加工部門,フレッティング 第一回ワーキンググループ  2006年12月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 西新プラザ   国名:日本国  

    Evaluation of the improvement of fretting fatigue strength by stress-relief groove

  • Effects of Hydrogen on High Cycle Fatigue Properties, Torsional Fatigue under Cathodic Polarization and Fretting Fatigue in Hydrogen Gas 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Masanobu Kubota

    International Hydrogen Energy Development Forum  2007年2月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ito Campus of Kyushu University   国名:日本国  

  • 微小欠陥を有するSUS316L予ひずみ材の疲労特性に及ぼす水素チャージの影響

    加野 大地,迫田 優,久保田祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部第60期総会・講演会  2007年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen Charge on Fatigue Behavior of Pre-strained SUS316L with Small Defect

  • 微小疲労き裂進展下限界条件に及ぼす水素の影響に対する材料組織因子の検討

    志々目 佳子,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部第60期総会・講演会  2007年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    Effects of Hydrogen, Hardness and Microstructure on the DKth of Short Crack

  • オーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂進展速度及びDKthに及ぼす水素の影響

    小川 琢矢,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会九州支部第60回総会・講演会  2007年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen on Fatigue Crack Propagation Rate and DKth of Austenitic Stainless Steel

  • 水素による疲労強度低下機構解明へのアプローチ

    主藤友恵,加野大地,久保田祐信,近藤良之

    日本材料学会 第56期学術講演会  2007年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    An Approach to understand the Mechanism of Fatigue Strength Reduction caused by Absorbed Hydrogen Tomoe Sudo, Kano Daichi, Masanobu Kubota, Yoshiyuki Kondo

  • 応力振幅が疲労限度以下での切欠き材の2段2重変動応力疲労

    江田 光,久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会2007年度年次大会  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学千里山キャンパス   国名:日本国  

    Small-notched Fatigue Under Two Step Loading Below Fatigue Limit Hikaru EDA, Masanobu KUBOTA and Yoshiyuki KONDO

  • 長寿命フレッティング疲労特性に及ぼす水素ガス環境の影響

    桑田 喬平,田中 康博,久保田祐信,近藤 良之

    日本機械学会2007年度年次大会  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学千里山キャンパス   国名:日本国  

    Effect of Hydrogen Gas Environment on Fretting Fatigue Strength in Long-Life Region Kyohei KUWADA,Yasuhiro TANAKA, Masanobu KUBOTA, and Yoshiyuki KONDO

  • Estimation of applied stress in the near threshold region of fatigue crack propagation utilizing high frequency current impedance and hardness measurement 国際会議

    Yoshiyuki Kondo, Takuya Ogawa, Masanobu Kubota

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007, ATEM07  2007年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ACROS Fukuoka, Fukuoka   国名:日本国  

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MISC

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価

    久保田 祐信

    日本機械学会 講習会「締結・接合部の設計の実際と今後の展開」   2008年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    Contact Mechanics and Evaluation of Fretting Fatigue Strength

  • 水素利用機器材料の水素ガス環境中フレッティング疲労強度

    久保田 祐信

    圧力技術 Vol.46, No.4   2008年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価

    久保田 祐信

    日本機械学会 講習会「締結・接合部の設計の実際と今後の展開」   2007年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    Contact Mechanics and Evaluation of Fretting Fatigue Strength

  • フレッティングと疲労

    久保田 祐信

    熱処理技術協会   2007年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 疲労特性①②

    久保田 祐信

    福岡水素エネルギー人材育成センター 平成28年度技術者育成セミナー   2016年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 金属の疲労強度・寿命における信頼性評価

    久保田 祐信

    信頼性工学に関わるいくつかのトピックス(日本材料学会九州・中国支部、信頼性工学部門 第2回合同研究会)(第7回かごしま材料学研究会講習会)   2016年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 疲労に対する水素の影響および高圧水素ガス中の疲労限度の評価技術

    久保田 祐信

    (一社)日本高圧力技術協会 技術セミナー 水素社会を支える材料強度評価技術の最前線   2016年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 金属材料の強度に及ぼす水素の影響

    久保田 祐信

    福岡水素エネルギー人材育成センター 「技術者育成コース」   2015年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 金属材料の強度に及ぼす水素の影響

    久保田 祐信

    福岡水素エネルギー人材育成センター 「技術者育成コース」   2014年11月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 水素中フレッティング疲労に及ぼす諸因子の影響

    久保田 祐信, Jader Furtado, 薦田 亮介

    日本材料学会 疲労部門委員会   2014年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 初めて学ぶ金属疲労(改訂版)

    久保田 祐信, 服部信祐, 松永久生, 橋村真治

    日本材料学会 九州支部   2013年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 日本機械学会誌 小特集「みんなを運ぶ-新しい地上交通-」

    久保田 祐信,岩松 勝,宇治田 寧,漆原 友則

    日本機械学会   2012年1月

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    記述言語:日本語  

    Our transportation technologies of the future

  • 初めて学ぶ金属疲労

    久保田 祐信, 服部信祐, 松永久生, 橋村真治

    日本材料学会 九州支部   2011年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 日本機械学会誌 小特集「乗り物の未来像」

    久保田 祐信,北島 暁夫

    日本機械学会   2010年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    Future plot of vehicle

  • 日本機械学会基準 フレッティング疲労試験方法(改訂版)

    「フレッティング疲労試験方法」学会基準原案作成委員会

    日本機械学会   2009年10月

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    記述言語:日本語  

    Standard fretting fatigue test method

  • 水素機器部品を設計・製造するための強度評価

    久保田 祐信,近藤 良之

    Hydrogen Energy(九州大学・産総研水素センター,福岡水素戦略会議)   2009年5月

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    記述言語:日本語  

    Fatigue strength evaluation to design and manufacture of hydrogen utilization machines

  • 微小欠陥を含む金属材料の水素による疲労強度低下現象

    久保田 祐信,近藤 良之

    Hydrogenius news   2008年9月

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    記述言語:日本語  

    Reduction of fatigue strength in metal material containing intial small defect

  • ATEM'07参加して

    久保田 祐信

    材料   2008年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

    Report on ATEM'07

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価

    久保田 祐信

    日本機械学会 機械材料・材料加工部門   2006年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 接触界面力学とフレッティング疲労強度評価

    久保田 祐信,近藤 良之

    日本機械学会 機械材料・材料加工部門   2005年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • フレッティング疲労国際シンポジウム(ISFF)に参加して

    久保田 祐信

    材料   2004年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

    Report on International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF4)

  • 日本機械学会基準 フレッティング疲労試験方法

    武藤睦治,永田晃則,服部敏雄,岡根正樹,越智保雄,久保田祐信,後藤穂積,後藤芳樹,佐藤豊一,中沢興三,西田友久,浜田猛

    日本機械学会   2002年5月

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    記述言語:日本語  

    Standard Method of Fretting Fatigue Testing JSME S 015-2002

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産業財産権

特許権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本機械学会

  • 日本材料学会

  • 軽金属学会(2007退会)

  • 日本鉄道技術協会(2007退会)

  • 九州工学教育協会

  • 日本工学教育協会

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委員歴

  • 日本機械学会   論文編集委員アソシエイトエディター   国内

    2024年4月 - 2025年3月   

  • 日本材料学会   代議員   国内

    2023年4月 - 2025年3月   

  • 日本機械学会 M&P部門   運営委員   国内

    2023年4月 - 2024年3月   

  • 日本機械学会   学術誌編集委員   国内

    2023年4月 - 2023年3月   

  • 日本機械学会   運営委員   国内

    2022年4月 - 2023年3月   

  • 日本機械学会   機械材料・材料加工部門運営員   国内

    2022年4月 - 2023年3月   

  • 日本材料学会   代議員   国内

    2021年4月 - 2022年3月   

  • 日本機械学会九州支部   商議員   国内

    2021年3月 - 2022年2月   

  • 日本機械学会九州支部   筆頭庶務幹事   国内

    2021年3月 - 2022年2月   

  • 日本材料学会   理事   国内

    2018年4月 - 2020年3月   

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門   運営委員   国内

    2017年3月 - 2018年2月   

  • 産業技術総合研究所   応力発光技術コンソーシアム 委員   国内

    2016年9月 - 2018年8月   

  • 日本材料学会   理事   国内

    2016年4月 - 2018年3月   

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門   第1技術委員会(年次大会担当) 委員長   国内

    2016年3月 - 2017年2月   

  • 日本機械学会   年次大会 実行委員   国内

    2015年5月 - 2016年9月   

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門   第1技術委員会(年次大会担当) 副委員長   国内

    2015年3月 - 2016年2月   

  • 日本材料学会   平成26年度役員推薦委員会 委員   国内

    2014年3月   

  • 日本材料学会   第63期役員候補推薦委員会委員   国内

    2014年2月 - 2014年3月   

  • 日本機械学会   JSME新学術誌アソシエイトエディタ   国内

    2013年8月 - 2014年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事   国内

    2013年4月 - 2014年3月   

  • 日本材料学会九州支部   常議員   国内

    2013年4月 - 2014年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事(疲労講座担当)   国内

    2013年4月 - 2014年3月   

  • 日本材料学会   平成25年度役員推薦委員会   国内

    2013年3月   

  • 日本溶接協会   中立委員   国内

    2012年4月 - 2014年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事   国内

    2012年4月 - 2013年3月   

  • 日本機械学会   編集委員(journal of Solid Mechanics and Materials Engineering)   国内

    2012年4月 - 2013年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事(疲労講座担当)   国内

    2012年4月 - 2013年3月   

  • 日本材料学会九州支部   常議員   国内

    2012年4月 - 2013年3月   

  • 日本材料学会   平成24年度役員推薦委員会   国内

    2012年3月   

  • 日本材料学会   代議員   国内

    2011年4月 - 2013年3月   

  • 日本機械学会   材料力学部門 第3技術委員会   国内

    2011年4月 - 2012年3月   

  • 日本機械学会   編集委員   国内

    2011年4月 - 2012年3月   

  • 日本機械学会   機械材料・材料加工部門 第7技術委員会(ジャーナル関係)委員   国内

    2011年4月 - 2012年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事   国内

    2010年4月 - 2012年3月   

  • 日本材料学会九州支部   庶務幹事   国内

    2010年4月 - 2012年3月   

  • 日本機械学会   幹事   国内

    2009年5月 - 2010年11月   

  • 日本機械学会   会誌編集委員会2010年11月号編集小委員会   国内

    2009年5月 - 2010年11月   

  • 日本材料学会 疲労部門委員会・信頼性工学部門委員会 金属材料疲労信頼性データ集積評価委員会   委員   国内

    2009年5月 - 2010年3月   

  • 日本機械学会   会誌編集委員   国内

    2009年4月 - 2011年3月   

  • 日本機械学会 材料力学部門   第4技術委員   国内

    2009年4月 - 2010年3月   

  • 日本材料学会九州支部   常議員   国内

    2009年4月 - 2010年3月   

  • 日本機械学会   論文校閲委員   国内

    2009年4月 - 2010年3月   

  • 日本材料学会   平成20年度論文賞受賞候補業績審査委員   国内

    2009年3月   

  • 日本材料学会九州支部   評議員   国内

    2008年12月 - 2010年3月   

  • 日本材料学会九州支部   功労賞選考委員   国内

    2008年12月 - 2009年3月   

  • 日本材料学会九州支部   幹事   国内

    2008年4月 - 2009年3月   

  • 日本機械学会   論文校閲委員   国内

    2008年4月 - 2009年3月   

  • 日本材料学会九州支部   会計幹事   国内

    2008年4月 - 2009年3月   

  • 日本機械学会   日本機械学会基準S015 フレッティング疲労試験方法 改正原案作成委員会 委員   国内

    2008年3月 - 2008年9月   

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学術貢献活動

  • オーガナイザー(OS1 疲労現象とその支配要因 )

    日本材料学会 第第73期学術講演会  ( 出島メッセ ) 2024年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • オーガナイザー

    日本材料学会 公開疲労部門委員会「表面のケモメカニカル効果と疲労強度」  ( Japan ) 2024年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 日本機械学会学術誌

    2024年4月 - 2025年3月

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    種別:学会・研究会等 

  • オーガナイザー(CLO5 界面,接合,接着の力学とそのプロセスおよび信頼性評価)

    日本機械学会 M&P2023 機械材料・材料加工技術講演会  ( つくば国際会議場 ) 2023年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 日本機械学会学術誌

    2023年4月 - 2024年3月

     詳細を見る

    種別:学会・研究会等 

  • オーガナイザー 国際学術貢献

    I2CNER THRUST WORKSHOP: TOWARD CARBON NEUTRALITY  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2023年2月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:200

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2023年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:3

    日本語雑誌 査読論文数:8

    国際会議録 査読論文数:16

  • International Scientific Committee 国際学術貢献

    10th International Sympoium on Frettng Fatigue (ISFF10)  ( Leuven, Belgium Belgium ) 2022年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:100

  • 材料

    役割:査読

    2022年4月 - 2023年3月

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    種別:学会・研究会等 

  • 日本機械学会学術誌3誌 国際学術貢献

    2022年4月 - 2023年3月

     詳細を見る

    種別:学会・研究会等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2022年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:8

    日本語雑誌 査読論文数:4

    国内会議録 査読論文数:4

  • セッション・オーガナイザー 溶接・締結・接合・接着のプロセスと信 頼性評価/機械・インフラの保守・保全・信頼 性強化

    日本機械学会 第29 回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2021)  ( オンライン ) 2021年11月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:200

  • セッション・オーガナイザー(溶接・締結・接合・接着のプロセスと信頼性評価)

    日本機械学会第29回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2021)  ( オンライン ) 2021年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • Technical Program Committee 国際学術貢献

    International Hydrogen Conference 2021  ( Keystone Resort Conference Center in Keystone, Colorado UnitedStatesofAmerica ) 2021年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • 座長(Chairmanship)

    ⽇本機械学会 M&M 2021 材料⼒学カンファレンス  ( 名古屋⼤学 東⼭キャンパス (オンライン開催) ) 2021年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Local technical committee

    8th International Conference on Very High Cycle Fatigue (VHCF8)  ( Sapporo Japan ) 2021年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2021年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:8

    国際会議録 査読論文数:27

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会 九州支部第 7 回学術講演会  ( 九州工業大学 戸畑キャンパス ) 2020年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 材料(日本材料学会論文集)

    役割:査読

    2020年4月 - 2021年3月

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    種別:学会・研究会等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2020年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:5

    日本語雑誌 査読論文数:3

  • 実行委員

    日本機械学会 M&M2018 材料力学カンファレンス  ( 九州大学, 福岡 ) 2019年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:400

  • International Scientific Committee 国際学術貢献

    9th International Symposium on Fretting Fatigue (ISFF-9)  ( Seville Spain ) 2019年4月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:100

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2019年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:4

    日本語雑誌 査読論文数:2

  • International Committee 国際学術貢献

    5th Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2018)  ( Bangkok Thailand ) 2018年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • 材料(日本材料学会論文集)

    役割:査読

    2018年4月 - 2020年3月

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    種別:学会・研究会等 

  • 企画幹事 国際学術貢献

    第334回日本材料学会疲労部門委員会 Workshop - The Latest Advances in Fatigue Researches on Small Defect/Crack and Challenges for the Future  ( 宮崎シーガイヤコンベンションセンター ) 2018年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:50

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2018年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:9

    日本語雑誌 査読論文数:2

    国際会議録 査読論文数:7

    国内会議録 査読論文数:3

  • 材料(日本材料学会論文集)

    役割:査読

    2017年4月 - 2018年3月

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    種別:学会・研究会等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2017年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:4

    日本語雑誌 査読論文数:3

  • オーガナイザー

    日本材料学会 疲労部門委員会 第328回疲労部門委員会研究討論会(Study on Hydrogen-Induced Degradation of Materials Strength, Computational and Experimental Approaches)  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2016年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会九州支部 第3回学術講演会(A会場 第3セッション)  ( 北九州国際会議場 ) 2016年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 機械材料・材料加工部門 第1技術委員会(年次大会担当) 委員長

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2016年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2016年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 機械材料・材料加工部門 第1技術委員会(年次大会担当) 副委員長

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2016年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • International committee 国際学術貢献

    8th International Symposium on Fretting Fatigue  ( University of Brasilia Brazil ) 2016年4月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成27年度  高圧水素下における機械要素研究分科会  ( 福岡国際会議場409・410 ) 2015年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2015年度年次大会 機械材料・材料加工部門一般セッション(5)  ( 北海道大学工学部 ) 2015年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会 第64期通常総会・学術講演会 一般セッション「建築材料」  ( 山形大学米沢キャンパス ) 2015年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部 第68期総会講演会 材料力学(2)  ( 福岡大学工学部 ) 2015年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Scientific and Program Committee 国際学術貢献

    Fourth Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2015)  ( Lombok Raya Hotel Indonesia ) 2015年3月 - 2015年8月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成26年度  高圧水素下における機械要素研究分科会  ( JR博多シティ 10階大会議室 ) 2014年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 九州支部 第67期総会・講演会  ( 九州工業大学工学部 ) 2014年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    11th International Fatigue Congress (Fatigue 2014) : Damage Evaluation and Fatigue Design  ( Melbourne Cricket Ground | Melbourne Australia ) 2014年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成25年度  高圧水素下における機械要素研究分科会  ( JR博多シティ 9階会議室 ) 2013年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 材料力学部門 M&M2013材料力学カンファレンス (OS-17 締結・接合のプロセスと接合部・界面の信頼性)  ( 岐阜大学 ) 2013年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部 鹿児島講演会(OS3 構造材料の環境強度と劣化・損傷Ⅱ)  ( 鹿児島大学工学部 ) 2013年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会 第62期通常総会・講演会(一般セッション 金属Ⅱ)  ( 東京工業大学 大岡山キャンパス ) 2013年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 九州支部第66期講演会  ( 九州産業大学 ) 2013年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • International committee 国際学術貢献

    7th International Symposium on Fretting Fatigue  ( Oxford University UnitedKingdom ) 2012年4月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成24年度  高圧水素下における機械要素研究分科会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2012年2月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    福岡水素エネルギー戦略会議 平成23年度第4回研究分科会 ~ 高圧水素下における機械要素研究分科会 / 高圧水素貯蔵・輸送研究分科会 ~  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2012年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会(Moderator)

    日本材料学会九州支部 特別講演会 Professor Eifler  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2011年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    I2CNER 8th Institute Interest Seminer Series  ( Ito campus , Kyushu University Japan ) 2011年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011 (ATEM11)  ( Kobe International Conference Center Japan ) 2011年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会材料力学部門 材料力学カンファレンス2011(M&M2011) GS4  ( 九州工業大学戸畑キャンパス ) 2011年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会材料力学部門 材料力学カンファレンス2011(M&M2011) OS8-1  ( 九州工業大学戸畑キャンパス ) 2011年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会材料力学部門 材料力学カンファレンス2011(M&M2011) OS8-3  ( 九州工業大学戸畑キャンパス ) 2011年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員,産学連携フォーラム担当,セッションオーガナイザー3件

    日本機械学会 M&M2011材料力学カンファレンス  ( 九州工業大学 ) 2011年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Session organizer, session chair 国際学術貢献

    the 4th JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICM&P)  ( UnitedStatesofAmerica ) 2011年6月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部第64期総会・講演会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2011年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部第65期総会・講演会  ( 佐賀大学 ) 2011年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッション・オーガナイザー

    日本機械学会 M&M2010材料力学カンファレンス  ( 長岡市・長岡技術科学大学 ) 2010年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会2010度年次大会  ( 名古屋工業大学 ) 2010年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッション・オーガナイザー

    日本機械学会 2010年度年次大会  ( 名古屋市・名古屋工業大学 ) 2010年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • International committee 国際学術貢献

    6th International Symposium on Fretting Fatigue  ( 西南交通大学 ) 2010年4月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    JSME M&M Symposium for Young Researchers  ( California Institute of Technology, CA, USA UnitedStatesofAmerica ) 2010年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Local Organizing Committee 国際学術貢献

    2010 M&M International Symposium for Young Researcher  ( California Institute of Technology (Caltech), Pasadena, CA UnitedStatesofAmerica ) 2010年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009  ( Pacifico Yokohama, Yokohama Japan ) 2009年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 材料力学部門 材料力学カンファレンスM&M2008  ( 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス ) 2009年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2008年度年次大会  ( 横浜国立大学 ) 2009年8月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部 第62期講演会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2009年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会 第57期学術講演会  ( 鹿児島大学工学部 ) 2008年5月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部 第61期講演会  ( 九州大学伊都キャンパス ) 2008年3月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 九州支部・中国四国支部合同 沖縄講演会  ( 琉球大学 ) 2007年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会2007年度年次大会 OS J-09-2 締結・接合部の力学・プロセスと信頼性(接着・接合,溶接)  ( 関西大学千里山キャンパス ) 2007年9月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • International comitee, Japan 国際学術貢献

    5the International Symposium on Fretting Fatigue  ( モントリオール ) 2007年4月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    5th International Symposium on Fretting Fatigue  ( Montreal Canada ) 2007年4月 - 2008年6月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部第60期総会・講演会  ( 九州工業大学 ) 2007年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会(Moderator)

    締結・接合・接着部のCAE用モデリング及び評価技術の構築」分科会,日本機械学会,材料加工部門,フレッティング 第一回ワーキンググループ  ( 九州大学 西新プラザ ) 2006年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 主催者

    締結・接合・接着部のCAE用モデリング及び評価技術の構築」分科会,日本機械学会材料加工部門,フレッティング 第一回ワーキンググループ  ( 九州大学 西新プラザ ) 2006年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:20

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 九州支部 第59期総会講演会  ( 福岡大学工学部 ) 2006年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員

    日本機械学会 M&M2005材料力学カンファレンス  ( 九大伊都キャンパス ) 2005年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:500

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2005年度年次大会  ( 電気通信大学(東京) ) 2005年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッション・オーガナイザー S21 金属材料の疲労特性と破壊機構

    日本機械学会 2005年度年次大会  ( 電気通信大学(東京) ) 2005年9月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会九州支部 第58期講演会  ( 九産大 ) 2005年3月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2004年度年次大会  ( 北海道大学 ) 2004年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2004年年次大会  ( 北海道大学 ) 2004年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • International Committee, Japan and Australia 国際学術貢献

    4 th International Sympsium on Fretting Fatigue  ( Lyon France ) 2004年5月 - 2005年6月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:96

  • 座長(Chairmanship)

    日本材料学会 第53期学術講演会  ( 岡山大学津島キャンパス ) 2004年5月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 九州支部 第57期講演会  ( 佐賀大学 ) 2004年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    JSME/ASME International Conference on Materials and Processing 2002  ( Hawaii UnitedStatesofAmerica ) 2002年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    日本機械学会 2001年度年次大会  ( 福井大学 ) 2001年8月

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    種別:大会・シンポジウム等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • Safe pipelines for hydrogen transport 2nd phase, Hy-Line II 国際共著

    2024年4月 - 2026年3月

    Norway 

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    担当区分:研究分担者 

    天然ガスパイプライン鋼の水素脆化に関する国際共同研究を通じて,天然ガスパイプラインを通じた水素輸送の実現と博士学生の教育を促進する.

  • 国際共同研究事業 ドイツとの国際共同研究プログラム(JRP-LEAD with DFG)先進高温水素技術の安全性を確実にする高温水素材料強度劣化に関する分野横断研究 国際共著

    2022年12月 - 2026年11月

    九州大学 

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    担当区分:研究代表者 

    高温水素中のクリープ強度低下に対して,日本とドイツの実験・計算化学・微視組織観察・水素脆化モデリング,熱力学などの研究者が協働して解明に取り組む.併せて,参加する若手研究者が高温水素構造材料のアカデミックなソサイエティを確立できるように育成を行う.

  • 水素ガス中フレッティング疲労強度低下メカニズムに関する研究

    2022年3月 - 2024年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 先進高温水素技術の安全性を確実にする高温水素材料強度劣化に関する分野横断研究

    2022年 - 2026年

    日本学術振興会  国際共同研究事業 ドイツとの国際共同研究プログラム(JRP-LEAD with DFG)

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:共同研究

  • Japan-Norway Partnership on Hydrogen-Materials Interaction – H2NINJA – 国際共著

    2021年4月 - 2026年3月

    Norway 

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    水素脆化の研究を通じて国際共同研究を実施し,博士学生の教育,研究者間の交流をはかり,将来プロジェクトを継続できるようなソリッドな関係を構築する

  • 鉄鋼材料の水素脆化抑制に及ぼすガス不純物の影響

    2021年4月 - 2022年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(A)高温水素クリープ破壊に関する新しい材料科学の確立

    2020年4月 - 2022年3月

    九州大学 

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    SOFC等の動作条件を考慮して,高温水素中のクリープ試験を実施し,水素がクリープ変形に影響を及ぼす機構を解明する

  • 圧力センサの特性に及ぼす水素の影響評価

    2020年4月 - 2021年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • フレッティング疲労特性と微小疲労き裂進展特性に基づく疲労強度評価法の開発

    2020年4月 - 2021年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 高温水素中のクリープ強度データの蓄積と水素による強度低下メカニズムの解明

    2020年4月 - 2021年3月

    受託研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 高温水素クリープ破壊に関する新しい材料科学の確立

    研究課題/領域番号:20H00218  2020年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    久保田 祐信, 駒崎 慎一, ステイコフ アレキサンダー, 薦田 亮介

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    水素の大量利用の実現は,CO2排出量の削減や再生可能エネルギー利用の増大につながり,また水素価格の低減にも必要と考えられている.核となる技術は,SOFC(高温型燃料電池)やSOEC(水蒸気電解セル)であるが,これらのエルネギー-物質変換デバイスは高温水素環境で動作するために,装置を構成する構造材料も非常に攻撃的な環境に置かれる.しかし,高温水素中の材料強度劣化現象とそれを引き起こすメカニズムには未解明の部分が多く,これらを理解する基礎科学を確立する必要がある.本研究の成果により,将来の水素社会の安全と安心に貢献したい.

    CiNii Research

  • 高温水素中のクリープ強度データの蓄積と水素による強度低下メカニズムの解明

    2020年

    日本ボイラ協会研究助成

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 高温水素中のクリープ強度データの蓄積と水素による強度低下メカニズムの解明

    2020年

      詳細を見る

    資金種別:寄附金

  • Safe pipelines for hydrogen transport, Hy-Line 国際共著

    2019年4月 - 2023年3月

    Norway 

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    博士学生の教育に関するプロジェクト.水素脆化の国際共同研究を通じて,教育を促進する.

  • フレッティング疲労特性と微小き裂進展特性に基づく疲労強度評価法の開発

    2018年6月 - 2020年5月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • NEDO超高圧水素インフラ本格普及技術研究開発事業/国内規制適正化に関わる技術開発/新たな水素特性判断基準の導入に関する研究開発

    2018年4月 - 2022年3月

    国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    新たな水素特性判断基準の導入に関する研究開発

  • 圧力センサの特性に及ぼす水素の影響評価

    2018年4月 - 2020年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 鉄鋼材料の水素脆化抑制に及ぼすガス不純物の影響

    2017年12月 - 2019年3月

    共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • フレッティング疲労特性と微小疲労き裂進展特性に基づく疲労強度評価法の開発

    2017年6月 - 2018年5月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 寄付金

    2017年

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    資金種別:寄附金

  • 異種材溶接継ぎ手の強度特性に及ぼす水素の影響

    2016年10月 - 2017年9月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • フレッティング疲労特性と微小疲労き裂進展特性に基づく疲労強度評価法の開発

    2016年6月 - 2017年5月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 次世代水素利用技術の安全性確保のための高温水素環境における材料強度劣化現象の解明

    研究課題/領域番号:16H04237  2016年 - 2018年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 液体水素用金属シールの実用化に向けた開発課題の抽出と性能向上に関する研究開発

    2016年

    福岡水素戦略会議 研究助成(調査枠)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • フレッティング疲労特性および微小疲労き裂進展特性に基づく疲労性能評価法の開発

    2015年6月 - 2016年5月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 鉄鋼材料の水素脆化抑制に及ぼすガス不純物の影響

    2014年12月 - 2019年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • フレッティング疲労特性および微小疲労き裂進展特性に基づく疲労性能評価法の開発

    2014年6月 - 2015年5月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • NEDO 水素利用技術研究開発事業/水素ステーション安全基盤整備に関する研究開発/高圧水素ガス用高窒素高強度ステンレス鋼配管の溶接継手に関する研究開発

    2014年4月 - 2017年2月

    株式会社エア・リキード・ラボラトリーズ 

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    担当区分:研究分担者 

    高圧水素ガス配管用に高窒素ステンレス鋼の使用と溶接継手の導入が期待されている.窒素は材料強度と耐水素脆化特性を向上させる重要な元素であるが,溶接熱によって窒素放出または窒素の存在状態変化が生じることが懸念される.本事業は,大きく分けて以下の3つの研究開発項目からなり,これらの研究開発成果を活用することで高圧水素ガス配管への高窒素高強度ステンレス鋼溶接継手導入を目指す.① 高窒素高強度ステンレス鋼配管の溶接技術開発,② 溶接金属の金属組織評価,③ 溶接部の水素脆化評価

  • 140MPa水素用圧力トランスミッタの強度信頼性確保に関する共同研究

    2014年4月 - 2015年3月

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 連続炭素繊維シート補強した樹脂材のクリープ強度に及ぼす射出成形因子の影響の基礎研究

    2014年4月 - 2015年3月

    共同研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 高圧水素ガス用高窒素高強度ステンレス鋼配管の溶接継手に関する研究開発

    2014年 - 2016年

    新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)水素利用技術研究開発事業/水素ステーション安全基盤整備に関する研究開発事業

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • 超微細粒オーステナイト鋼の疲労特性評価と結晶粒微細化強化機構に基づく高疲労強度の発現機構解明

    2014年

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    資金種別:寄附金

  • 超微細粒オーステナイト鋼の機械加工による微視組織特性の変化と機械加工層が疲労強度に及ぼす影響の解明

    2014年

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    資金種別:寄附金

  • Materials Compatibility with Hydrogen at High Pressure and Related Testing Methods

    2013年10月 - 2014年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 鉄道輪軸用材料の微小疲労き裂進展特性評価

    2013年6月 - 2014年5月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • NEDO 水素利用技術研究開発事業/FCV及び水素供給インフラの国内規制適正化、国際基準調和等に関する研究開発/FCV及び水素ステーション関連機器向け使用可能鋼材の拡大及び複合容器の基準整備等に関する研究開発/水素ステーション用既存金属材料の鋼種拡大に関する研究開発

    2013年4月 - 2018年2月

    一般財団法人 石油エネルギー技術センター 

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    担当区分:研究分担者 

    ・汎用材の水素環境下での利用に関する研究開発を行い、データベース構築及び技術基準の整備に資する資料を作成する。
    ・超高圧、広温度範囲の材料設計のための検討を行ない、データベース構築及び技術基準の整備に資する資料を作成する。

  • 連続炭素繊維シート補強した樹脂材のクリープ強度に及ぼす射出成形因子の影響の基礎研究

    2013年4月 - 2014年3月

    共同研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:その他産学連携による資金

  • Air Liquide 寄付講座

    2013年

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    資金種別:寄附金

  • 高圧水素容器材料の水素脆化による急速破壊評価とその防止に関する研究

    2013年

    九州大学・水素エネルギー国際研究センター「産学官地域連携による水素社会実証研究」

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • CFRP材における動力伝達軸受け部のフレッチング疲労強度に及ぼす環境影響について

    2012年4月 - 2013年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 車輪転動疲労評価モデルに関する研究

    2012年4月 - 2013年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 水素利用機器用材料種の拡大のための高圧水素中・高サイクル疲労データの取得と水素の影響機構の解明

    2012年

    九州大学・水素エネルギー国際研究センター「産学官地域連携による水素社会実証研究」

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • 車輪転動疲労評価モデルに関する研究

    2011年4月 - 2012年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • コンプレッサーシャフトハイブリッド結合におけるねじりフレッチング疲労強度研究

    2011年4月 - 2012年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 水素ガス中フレッティング疲労の疲労限度低下メカニズムにおける接触面間の凝着の寄与の解明

    2011年

    九州大学・水素エネルギー国際研究センター「産学官地域連携による水素社会実証研究」

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    担当区分:研究分担者  資金種別:学内資金・基金等

  • WPI  九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 国際共著

    2010年12月

    日本 

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    担当区分:連携研究者 

    人類の持続的発展のために低炭素社会・水素社会への早期移行を目指して,広範な技術の開発・確立を行う.

  • 車輪転動疲労評価モデルに関する研究

    2010年4月 - 2011年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 部品接触部の水素による疲労限度低下の下限予測手法の確立

    研究課題/領域番号:22560084  2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 弾性変形シール形ステンレス金属パッキンの実用化研究開発

    2010年 - 2012年

    福岡水素エネルギー戦略会議 研究開発支援事業

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • Air Liquide 寄付講座

    2010年

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    資金種別:寄附金

  • SUS304における水素ガス中フレッティング疲労強度低下機構

    2010年

    平成22年度 水素エネルギー国際研究センター特別経費「産学官地域連携による水素社会実証研究」海外調査旅費

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • 切欠き部材における過大応力の繰返しによる疲労強度低下に及ぼす水素吸蔵の影響

    2010年

    組織的な若手研究者等海外派遣プログラム

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • 水素用高圧バルブ漏洩の原因究明と対策

    2010年

    九州大学・水素エネルギー国際研究センター「水素社会実証研究」

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    担当区分:研究分担者  資金種別:学内資金・基金等

  • 車輪転動疲労評価モデルに関する研究

    2009年9月 - 2010年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 奨学寄付金

    2009年

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    資金種別:寄附金

  • 動力伝達部におけるフレッティング疲労強度の適用研究

    2008年4月 - 2009年4月

    共同研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 水素利用機器への適合性評価のための銅系材料の水素ガス環境中フレッティング摩耗試験

    2008年

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    資金種別:寄附金

  • 5th International Symposium on Fretting Fatigueへの参加・渡航費用

    2008年

    21COE・国際会議参加旅費

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • 水素利用機器への適合性評価のための銅系材料の水素ガス環境中フレッティング摩耗試験

    2007年

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    資金種別:寄附金

  • 高圧水素環境下における材料問題の検討

    2006年11月 - 2008年3月

    共同研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 九州大学-日立グループ包括提携 高圧水素環境下における材料問題の検討(2)

    2006年10月 - 2008年3月

    九州大学 

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    担当区分:研究分担者 

    水素ガス環境下の疲労強度について研究を行った.

  • 水素先端科学基礎研究事業

    2006年4月 - 2012年3月

    NEDO(日本) 

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    担当区分:研究分担者 

    水素を安全・簡便に利用するための指針を産業界に提供し、基盤整備を行う.

  • 多量に水素侵入した水素利用機器材料のフレッティング疲労強度低下予測法の確立

    研究課題/領域番号:18360062  2006年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 福岡水素戦略会議 研究助成

    2005年10月 - 2007年3月

    九州大学(日本) 

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    担当区分:研究分担者 

    高圧水素ガス環境で使用される機械部品について,耐水素疲労設計法を構築する.

  • 水素利用機械の耐水素性疲労設計法の構築

    2005年 - 2009年

    福岡水素戦略会議

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • ストライエーションが観察されない疲労破面の応力推定法

    研究課題/領域番号:17656043  2005年 - 2007年

    科学研究費助成事業  萌芽研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 水素環境中の疲労き裂進展挙動に及ぼす温度上昇による拡散係数増加の影響

    研究課題/領域番号:17760087  2005年 - 2006年

    科学研究費助成事業  奨励研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • NEDO水素社会構築共通基盤整備事業

    2003年4月 - 2007年3月

    JRCM(日本) 

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    担当区分:研究分担者 

    水素社会の基盤構築のため,水素による金属材料劣化を調査し,部品の安全性を確立する.水素環境中で使用される材料に対する標準,例示基準作成.

  • 21世紀COE 水素利用機械システムの統合技術

    2002年4月 - 2005年3月

    九州大学大学院 工学研究院 

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    担当区分:研究分担者 

    研究教育拠点形成のために,「統合技術会議」と呼ばれる会議を設置する.その統括下に「安全評価技術」「水素利用技術」「水素供給技術」に関わる3つの流動・融合型コラボラトリー(コラボ)を設け,他分野や産業界,また海外からの研究参加を積極的に導入するプロジェクト研究と統合技術教育を行う.

  • 電子機器微細配線の高サイクル疲労強度評価と耐久性向上に関する研究

    研究課題/領域番号:14750070  2002年 - 2003年

    科学研究費助成事業  奨励研究(A)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 高速鉄道車軸・車輪の信頼性・耐久性向上技術の開発に向けての総合的研究

    2000年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 最新超音波探傷法と破壊力学に基づいた航空機用Ti合金の微小疲労き裂予知モデルの開発

    2000年 - 2002年

    日本学術振興会  日韓科学協力事業共同研究

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    担当区分:研究分担者  資金種別:共同研究

  • 水浸法によるはめ合い内部のフレッチング疲労き裂進展挙動の観察と進展性評価

    研究課題/領域番号:12750078  2000年 - 2001年

    科学研究費助成事業  奨励研究(A)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 衝撃波を用いたコンクリート構造物の非接触非破壊検査法の開発とその自動化に関する研究

    1999年

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • 高速化時代における鉄道車軸の安全性確保と耐久性向上に関する研究

    1998年 - 2002年

    運輸施設整備事業団

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

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教育活動概要

  • カーボンニュートラルエネルギー国際研究所の国際的、学際的な優れた環境を生かして、国際的に活躍ができる科学者や技術者を育成できるように、研究の実施計画を立ています。他分野の科学者との交流、英語での討論、国際企業や海外大学との連携への参加の機会を与えています.これに加えて、一流の研究者・技術者になるために必要な様々な実践的なスキル(例えば設計,工作,実験,観察・測定,プログラミング,制御,研究発表など)が,研究を通じて総合的に身につくような機会をつくっています.

    学部3年生の学生実験(ねじり試験)と,水素エネルギーシステム専攻の学生を対象に水素エネルギー構造材料学を担当しています.学生実験では単なる材料試験にとどまらないように,理論(材料力学・弾性力学は機械系学生に求められる基礎力の一つである)と実際の破壊現象をリンクさせることを重視しています.先端科目では水素社会での活躍を目指している学生にとって基本的な知識と最先端研究の情報を提供しています.基幹教育の一環として,Advanced engineering(英語)とアカデミック・フロンティアを担当しました.水素エネルギー利用の重要性と水素と材料に関連した問題を紹介しています.

    2006年度まで九州職業能力開発大学校の機械システム系,居住システム系,情報システム系課程において数学,機械数学,線形代数を講義していました.一般教養としての数学だけでなく工学的な例題・応用を多く取り入れて,エンジニアとして社会に出る学生にも数学に興味がもてるよう,また,役立つように留意した講義内容としていました.

    広い意味の教育活動として,接触・締結,材料の強度に及ぼす水素の影響,金属疲労などについて講習会(学協会や民間が主催するもの)の講師を行っています.講習会には多くの企業関係者が出席しています.このような活動を通して,企業からの研究,教育の依頼や直面している問題に対する相談が多数寄せられています.

担当授業科目

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 機械工学実験第一(A-Ⅰ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 機械工学実験第一(AーⅡ,B-Ⅰ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 機械工学実験第一(BーⅡ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • 機械工学実験第一(A-Ⅰ)

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • 機械工学実験第一(AーⅡ,B-Ⅰ)

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • 機械工学実験第一(BーⅡ)

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2022年4月 - 2023年3月   通年

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2022年4月 - 2023年3月   通年

  • 水素エネルギー構造材料学

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 機械工学実験第一(A-Ⅱ,B-Ⅰ)

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 機械工学実験第一(B-Ⅱ)

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 機械工学実験第一(A-Ⅰ)

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 機械工学実験第一(ねじり試験)

    2021年6月 - 2021年8月   夏学期

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2021年4月 - 2022年3月   通年

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2021年4月 - 2022年3月   通年

  • 水素エネルギー構造材料学

    2021年4月 - 2021年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2021年4月 - 2021年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2021年4月 - 2021年9月   前期

  • 機械工学実験第一(ねじり試験)

    2020年6月 - 2020年8月   夏学期

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2020年4月 - 2021年3月   通年

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2020年4月 - 2021年3月   通年

  • 日本語コミュニケーション

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2019年4月 - 2020年3月   通年

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2019年4月 - 2020年3月   通年

  • 水素エネルギー構造材料学

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2018年4月 - 2019年3月   通年

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2018年4月 - 2019年3月   通年

  • 水素エネルギー構造材料学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 機械工学実験第一(ねじり試験)

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • Seminar in Material Strength(材料力学セミナー)

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • Advanced Material Strength(材料力学講究)

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • アカデミック・フロンティア

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料学

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • アカデミック・フロンティア

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • Advanced Engineering A

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • 日本語コミュニケーション

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • アカデミック・フロンティア

    2015年10月 - 2016年3月   後期

  • Advanced Engineering A

    2015年10月 - 2016年3月   後期

  • 日本語コミュニケーション

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • 機械工学実験第1

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • Advanced Engineering A

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • 水素構造材料破壊学

    2013年4月 - 2013年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2013年4月 - 2013年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2013年4月 - 2013年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料

    2012年4月 - 2012年9月   前期

  • コアセミナー

    2012年4月 - 2012年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2012年4月 - 2012年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2012年4月 - 2012年9月   前期

  • 材料力学第二

    2011年10月 - 2012年3月   後期

  • 機械材料

    2011年10月 - 2012年3月   後期

  • 機械工学実験第一

    2011年4月 - 2011年9月   前期

  • コアセミナー

    2011年4月 - 2011年9月   前期

  • 弾性力学演習

    2011年4月 - 2011年9月   前期

  • 材料力学

    2011年4月 - 2011年9月   前期

  • 水素エネルギー構造材料

    2011年4月 - 2011年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2010年4月 - 2010年9月   前期

  • コアセミナー

    2010年4月 - 2010年9月   前期

  • 機械工学実験第1

    2009年4月 - 2009年9月   前期

  • コアセミナー

    2009年4月 - 2009年9月   前期

  • 機械工学実験第1

    2008年4月 - 2008年9月   前期

  • コアセミナー

    2008年4月 - 2008年9月   前期

  • 機械工学実験第一

    2007年4月 - 2007年9月   前期

  • 日本語コミュニケーション

    2007年4月 - 2007年9月   前期

  • コアセミナー

    2006年4月 - 2006年9月   前期

  • 材料力学講究

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 材料力学セミナー

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 水素エネルギー構造材料学

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 機械工学実験第一(BーⅡ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 機械工学実験第一(A-Ⅰ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 機械工学実験第一(AーⅡ,B-Ⅰ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

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FD参加状況

  • 2023年4月   役割:参加   名称:【シス情FD】若手教員による研究紹介⑧

    主催組織:部局

  • 2020年10月   役割:参加   名称:令和2年度 第1回工学部FD 総合型選抜の実施に向けて―評価基準の策定―

    主催組織:部局

  • 2020年5月   役割:参加   名称:オンサイト授業 vs. オンライン授業:分かったこと,変わったこと

    主催組織:部局

  • 2020年5月   役割:参加   名称:オンサイト授業 vs. オンライン授業:分かったこと,変わったこと

    主催組織:全学

  • 2020年5月   役割:参加   名称:オンライン講義について

    主催組織:学科

  • 2020年4月   役割:参加   名称:Moodleを利用したe-Learning実例報告(九州大学電気情報において)

    主催組織:部局

  • 2019年4月   役割:参加   名称:平成31年度 第1回全学FD(新任教員の研修)

    主催組織:全学

  • 2016年7月   役割:参加   名称:新GPA制度実施のためのFD

    主催組織:全学

  • 2016年1月   役割:参加   名称:平成27年度 第2回 工学部・工学府FD 東京工業大学の教育改革

    主催組織:部局

  • 2015年8月   役割:参加   名称:機械系FD 科研費取得のためのFD

    主催組織:学科

  • 2015年3月   役割:参加   名称:部門FD 機械工学科におけるルーブリック導入の試み

    主催組織:学科

  • 2013年2月   役割:参加   名称:工学系学生のグローバル化教育はどうあるべきか

    主催組織:部局

  • 2012年12月   役割:参加   名称:教育と研究をどう両立させるか

    主催組織:学科

  • 2012年8月   役割:参加   名称:科研費採択に向けて,科研費申請書類の作成について

    主催組織:学科

  • 2012年3月   役割:参加   名称:工学教育の質向上

    主催組織:部局

  • 2011年2月   役割:参加   名称:工学教育の質向上(九州大学工学部における工学教育に求められているもの)

    主催組織:部局

  • 2010年9月   役割:参加   名称:機械系FD 研究費採択率向上のための申請書作成について

    主催組織:学科

  • 2010年5月   役割:参加   名称:平成22年度工学教育シンポジウム~工学部における国際戦略~

    主催組織:部局

  • 2010年5月   役割:参加   名称:英語による授業の実施について

    主催組織:部局

  • 2010年1月   役割:参加   名称:学習成果達成のための教育プログラム開発

    主催組織:全学

  • 2009年12月   役割:参加   名称:平成21年度工学教育シンポジウム~産業人材育成のあり方~

    主催組織:部局

  • 2008年9月   役割:参加   名称:平成20年度工学部・工学府FD

    主催組織:部局

  • 2008年8月   役割:参加   名称:平成20年度工学部・工学府FD

    主催組織:部局

  • 2008年3月   役割:参加   名称:平成19年度工学部・工学府FD

    主催組織:部局

  • 2007年4月   役割:参加   名称:平成19年度第1 回 全学FD

    主催組織:全学

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2012年  独)産業技術総合研究所 協力研究員  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1年間

  • 2011年  独)産業技術総合研究所 協力研究員  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1年間

  • 2010年  独)産業技術総合研究所 協力研究員  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1年間

  • 2009年  独)産業技術総合研究所 協力研究員  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1年間

  • 2008年  独)産業技術総合研究所 協力研究員  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1年間

  • 2006年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:前期,毎週3時限

  • 2005年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:通年,毎週2時限

  • 2004年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:通年,毎週4時限

  • 2003年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:通年,毎週2時限

  • 2002年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:通年,毎週2時限

  • 2001年  九州職業能力開発大学校  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:通年,毎週2時限

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社会貢献・国際連携活動概要

  • 工業製品の疲労破壊,フレッティング疲労破壊,水素脆化ついて,企業の依頼を受けて,原因究明と対策を行った(技術相談).破壊事例は一般的にはオープンされないが,一つの事例については工業的な重要性から企業との話し合いを行い,破壊事例と対策について学術誌での公開,講演会での発表を行った.研究成果が破壊事故裁判における鑑定に役立てられたことがある.

    地域の中小企業からも頼られる九州大学となるために,九州の中小企業の開発に参加した.

    研究成果の実用性,社会からの必要性を研究テーマ選択の重要用件のひとつと考えている.「助成」よりも「投資」を意識して研究を行い,製品化まで結びつく共同研究を目指している.

    市民向け,社会人向け,高校生向けに多数のセミナーを開催して,金属疲労,フレッティング疲労,水素脆化の教育を行っている.

    学会の理事,幹事,会誌編集委員会,論文査読委員,常議員,代議員等を勤め,学会の発展に貢献している.

社会貢献活動

  • 令和4年度高校訪問事業(模擬授業)静岡県立浜松西高等学校 「水素エネルギーに関する金属材料の研究~九州大学の水素材料先端研究と機械工学科の紹介」

    2023年9月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 令和4年度高校訪問事業(模擬授業)静岡県立浜松西高等学校 「水素エネルギーに関する金属材料の研究~九州大学の水素材料先端研究と機械工学科の紹介」

    2022年9月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 令和3年度高校訪問事業(出前講義)佐賀県立鳥栖高等学校 「水素エネルギーに関する金属材料の研究~九州大学の水素材料先端研究と機械工学科の紹介」

    2021年10月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • フレッティング疲労の基礎とその対策および疲労強度設計手法

    日本テクノセンター  オンライン  2020年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

    鋼材の疲労強度は平滑材であれば引張強さの約1/2であることはよく知られていますが、締結部や部品同士の接触部の疲労強度は、平滑材の疲労強度の1/2~1/3、あるいはそれ以下に低下する場合があります。車輪と車軸、軸とベアリング、ボルトと板、タービン翼とローターなどで設計の主要因子となり得る、この大幅な疲労強度低下の原因は、フレッティングと呼ばれる現象です。本講座では、最初にトライボロジー(摩擦や摩耗を取り扱う技術)の分野から、フレッティングも含めた摩擦摩耗について解説を行います。引き続き、フレッティング疲労の現象、顕著な疲労強度低下のメカニズム、フレッティング疲労の影響因子、対策、疲労強度の評価方法などを解説します。摩擦摩耗やフレッティング疲労の理論を理解することで、定量的な設計や有効な対策について考えることができるようになります。 フレッティング疲労によるトラブルを回避するために有益な内容をコンパクトにまとめてお伝えします。

  • 令和2年度高校訪問事業(出前講義)佐賀県立唐津東高等学校 「水素エネルギー構造材料 九州大学の世界最先端 水素材料研究・機械工学科の紹介」

    2020年10月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 水素エネルギー構造材料

    鹿児島大学  鹿児島大学  2020年9月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

    水素の利用は,環境とエネルギーの問題の解決にとって非常に有望な選択肢の一つと考えられ,世界的にも国家的にも確立のための努力がなされています.一方,水素は構造材料の強度特性を劣化させる水素脆化を引き起こすため,安全を損なうことなく,水素機器の性能と経済性を両立させるためには,構造材料の強度に対する水素の影響を明らかにする科学の発展が必要とされています.この講義では,水素脆化の現象,機構,最新の研究などを説明します.

  • 唐津東高等学校 派遣講義「」水素エネルギー構造材料九州大学の世界最先端 水素材料研究・機械工学科の紹介」

    佐賀県立唐津東高等学校  佐賀県立唐津東高等学校  2020年9月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

    九州大学が日本でトップクラスの大学であることを紹介し,その順位は最先端研究により維持・向上されている部分が大きいことを説明した.その後で,佐賀にも水素ステーションがあることを紹介して本講義のイントロとし,小生の専門分野である水素を普及させるために使われている材料に関する最先端研究を紹介した.工学部ではおよそ80%程度は修士以上に進学するので,九大工学部を受験する際には,そのことを考慮するようにお願いした.また,大学はゴールではなくて,その後の人生にとって大事な場所となることを説明し,博士へ進学することにより将来の自由度が上がることを説明した.その他に,工学部の学科,機械工学部門の研究室,工学が役立つ場所・モノ,2021年の入試改革について簡単に説明した.

  • 講習会「初めて学ぶ金属疲労」 金属疲労の基礎

    日本材料学会九州支部  福岡県工業技術センター機械電子研究所  2017年3月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 平成28年度技術者育成セミナー「金属材料コース」 金属材料の強度特性の基礎Ⅰ・Ⅱ

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2016年11月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 講習会「フレッチング疲労・摩耗のメカニズムと評価法・防止対策」

    テックデザイン  オームビル(東京都千代田区)  2016年6月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 講習会「初めて学ぶ金属疲労」 金属疲労の基礎

    日本材料学会九州支部  リファレンス小倉魚町  2016年1月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 講習会「はじめて学ぶフレッチング疲労」

    テックデザイン  乳業会館(東京 九段下駅)  2015年10月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • フレッティング疲労に関する技術相談

    コニカミノルタ  九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所  2015年7月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • 福岡水素エネルギー人材育成センター 平成26年度 技術者育成コース「金属材料の強度に及ぼす水素の影響」

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2014年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 第23回九州支部技術懇話会・講習会 第34回疲労講座「初めて学ぶ金属疲労」 金属疲労の基礎

    日本材料学会九州支部  沖縄県市町村自治会館  2014年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 1年生「職業人の話を聞こう」 エンジニアとして新しい技術を生み出す(高校出張講義)

    佐賀県立佐賀西高等学校  2014年6月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 第21回初心者のための疲労設計講習会 3.疲労強度

    日本材料学会疲労部門委員会  島津製作所九州支店3階会議室  2014年1月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 福岡水素エネルギー人材育成センター 第16回 技術者育成コース「金属材料の強度に及ぼす水素の影響」

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2013年7月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 学術奨励賞の審査

    日本材料学会  2013年1月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • 九州大学工学研究院 機械工学部門 エアリキード水素構造材料・破壊学講座の研究活動

    エアリキード工業ガス  西日本総合展示場 7回会議室  2012年11月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 第15回初心者のための疲労設計講習会 3.疲労強度

    日本材料学会疲労部門委員会  アクロス福岡  2012年1月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • フレッティング疲労に関する技術相談

    酉島製作所  九州大学伊都キャンパス  2012年1月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • 講演「切欠き,変動応力,水素に関わる微小疲労き裂の研究」

    住友金属工業 総合技術研究所  住友金属工業 総合技術研究所  2011年12月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 福岡水素エネルギー人材育成センター 第14回 技術者育成コース「金属材料の強度に及ぼす水素の影響」

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2011年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 金属材料の強度に及ぼす水素の影響

    日立プラントテクノロジー  日立プラントテクノロジー 土浦工場  2011年9月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 金属材料の強度に及ぼす水素の影響

    日立プラントテクノロジー  日立プラントテクノロジー 土浦工場  2011年9月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 福岡水素エネルギー人材育成センター 第13回 技術者育成コース「金属材料の強度に及ぼす水素の影響」

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2011年7月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 福岡水素エネルギー人材育成センター 第13回 技術者育成コース「金属材料の強度に及ぼす水素の影響」

    福岡水素エネルギー人材育成センター  九州大学伊都キャンパス  2011年7月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 鉄道事故裁判の鑑定人補助および証人

    ドイツ鉄道  ドイツ(ハノーバー)  2003年3月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

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学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2023年6月 - 2025年6月   全学 教育における安全管理専門委員会委員

  • 2021年6月 - 現在   全学 環境安全センター委員会委員

  • 2020年4月 - 現在   部門 I2CNER Science Steering Committee

  • 2019年7月 - 現在   部門 I2CNER Principal Investigator

  • 2019年4月 - 現在   その他 九州大学カーボンニュートラルエネルギー国際研究所 安全・衛生委員会 部会長

  • 2018年4月 - 現在   地区 伊都地区センター・イースト事業場 安全・衛生委員会委員

  • 2018年4月 - 現在   研究所 I2CNER Faculty Recruitment Committee

  • 2018年4月 - 2019年9月   その他 九州大学エネルギー教育研究機構 教員会議 オブザーバー

  • 2017年4月 - 2018年3月   部門 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 安全小委員会 委員長

  • 2017年4月 - 2018年3月   全学 障碍者支援推進委員会

  • 2017年4月 - 2018年3月   全学 障害者支援推進委員会

  • 2015年7月 - 2016年3月   部門 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 web training 開発委員会

  • 2009年4月 - 2010年3月   学科 給与委員

  • その他 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所・安全衛生部会長(2018.11 - date)

  • その他 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所物質変換科学ユニット Lead Principal Investigator (2020.4 - date)

  • その他 教育 における安全管理専門委員会 」委員 (令和5年6月1日~令和7年5月31日)

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