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研究内容
- Keywords
金属物性 構造・機能材料 極低温 高圧水素環境 材料特性評価 試験法 国際標準化
高圧水素環境下で使用される材料の機械的特性に及ぼす高圧水素の影響を簡便に評価する方法として、高圧容器を用いずに試験片内に高圧水素を封入する方法を2006年に開発提案した。以来、高圧水素環境で使われる可能性のある様々な材料について低温から高温にかけて引張試験と疲労試験を行い、高圧水素の影響を評価するとともに破面を観察してきた。その結果これらの材料において、引張試験で引張応力が500 MPa 以下、疲労試験で引張応力で300 MPa 以下では高圧水素の影響が見られず、破面は延性ではないが「擬へき開」という表現も曖昧で適切ではない、という知見を得た。 これらの結果は、bcc(bct も含める)相に所定の力(縦弾性率の0.2~0.3 %)が加わり、格子が歪んだ時に、格子内に侵入した僅かな水素原子が金属結合に作用し結合力を弱め、低い応力で「水素誘起辷り」が起きる、と説明できる。さらに破面は、水素が乱雑に辷りを誘起して回った結果の荒れ乱れた「水素誘起辷り破面」である。
出版物原則として、2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- 緒形 俊夫. 試験片内の高圧水素環境による水素脆化評価方法の検証. 日本金属学会誌. 72 [2] (2008) 125-131 10.2320/jinstmet.72.125
- 緒形 俊夫. 構造材料の極限環境での特性評価及び国際標準化. ふぇらむ. 15 [7] (2010) 436-440
- 緒形 俊夫, 由利 哲美, 小野 嘉則. オーステナイト系ステンレス鋼の低温での引張変形挙動と発熱及び加工誘起マルテンサイト変態. 低温工学. 42 [1] (2007) 10-17 10.2221/jcsj.42.10
書籍
- OGATA, Toshio, MATSUOKA, Saburo. High-cycle Fatigue Properties of a Titanium Alloy at Cryogenic Temperatures. Advances in the Astronautical Sciences. , 2004, 639-647.
会議録
- OGATA, Toshio. Influence of 70 MPa Hydrogen Gas on SUS 630 from 77 K to 373 K by Simple Testing Method. ASM Pressure Vessels & Piping Conference Proceedings. (2018) 1-5
- OGATA, Toshio. Simple Mechanical Testing Method to Evaluate Influence of High Pressure Hydrogen Gas. ASME Pressure Vessels & Piping Conferece 2018 Proceedings. (2018) 1-9
- Toshio Ogata. Hydrogen Environment Embrittlement on Austenitic Stainless Steels from Room Temperature to Low Temperatures. Materials Science and Engineering. (2015) 012005-1-012005-8 10.1088/1757-899x/102/1/012005
口頭発表
- 緒形 俊夫. 水素誘起辷りとその破面. 第173回春季講演大会. 2017
- 緒形 俊夫. 高圧水素環境の簡便な材料評価技術. 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. 2016
- 緒形 俊夫. 高圧水素下での疲労強度評価法. M&M2015材料力学カンファレンス・2015. 2015
その他の文献
- 緒形 俊夫. 極限環境材料評価法開発と標準化及び材料強度と電子軌道. ふぇらむ(日本鉄鋼協会会報誌). (2018) 404-413
- 緒形 俊夫. 高圧容器を使わない簡便な高圧水素環境中材料特性評価法の開発および低温における材料特性の評価. JRCM News. [369] (2017) 2-4
- 志波 光晴, 山脇 寿, 萩原 益夫, 小野 嘉則, 緒形 俊夫, 古谷 佳之, 砂川英生, 長尾直樹, 小林悌宇, 伊藤海太, 榎 学. 液体窒素環境におけるチタン合金の超音波疲労による非破壊評価. 超音波テクノ. 26 [3] (2014) 34-38
特許
- 特許第4817253号 材料試験装置と材料試験片 (2011)
- 特許第5923923号 極低温超音波疲労非破壊試験評価装置及び解析・評価方法 (2016)
- 特許第5920789号 極低温超音波疲労非破壊試験評価装置 (2016)
- 特開2007240212号 材料試験片及びその製造方法 (2007)
- 特開2007286036号 材料試験装置と材料試験片 (2007)
- 特開2013088262号 極低温超音波疲労非破壊試験評価装置及び解析・評価方法 (2013)
所属学会
低温工学協会 日本鉄鋼協会 日本金属学会
受賞履歴
- 低温工学協会大山記念論文賞 (1992、国内)、国際低温材料会議最優秀論文賞 (1993)、日本鉄鋼協会西山記念賞 (2000、国内)、日本金属学会功績賞「工業技術部門」 (2006、国内)、文部科学大臣表彰 科学技術賞 研究部門 (2008、国内)、低温工学協会論文賞 (2008、国内)、国際低温材料会議~構造材料最優秀論文賞 (2009)、日本鉄鋼協会 学術貢献賞(浅田賞) (2010、国内) ()
- 工業標準化事業表彰(経済産業大臣表彰) (2014)