水素脆化は、特定の材料、特に高応力用途で使用される材料にとって重大な懸念事項です。
水素脆化しやすい材料とは？(5つの主要材料)
1.高強度鋼
高強度鋼は水素脆化の影響を最も受けやすい材料の一つです。
2.チタン合金
チタン合金も水素脆化の影響を受けやすい。
3.アルミニウム合金
アルミニウム合金も同様に水素脆化の影響を受けます。
4.ステンレス合金
ステンレス合金は、特に焼鈍工程で水素脆化が発生する可能性があります。
5.磁性鋼合金
磁性鋼合金は水素脆化を免れないため、取り扱いに注意が必要です。
水素脆性は、水素原子がこれらの材料に侵入することにより発生し、機械的性質の低下をもたらします。
水素脆化の正確なメカニズムは完全には解明されていませんが、200℃前後の温度で焼鈍することでその影響を緩和することができます。
表面吸蔵水素は、内部水素に比べてアニールの影響を受けにくい。
アニール処理では、材料を水素アニール炉で200 °Cから300 °Cの温度で数時間加熱する。
水素は強力な脱酸剤であり、熱伝導率が高いため、さまざまな工業プロセスで一般的な元素となっている。
水素脆化を防止するため、低水素化焼鈍（「ベーキング」）は一般的に使用される熱処理プロセスである。
このプロセスは、材料中の水素を低減または除去することを目的としており、亜鉛による電気めっきのような代替案よりも効果的です。
電気めっきが施された鉄系金属部品には、水素脆化の緩和が必要です。
電気めっき中に吸収された原子状水素は、他の原子と結合して水蒸気を形成し、マイクロクラックや部品の早期破損につながる可能性があります。
水素脆化は、制御された雰囲気として乾燥水素が存在する場合、高炭素物質でも発生する可能性があります。
これは材料の脱炭を招き、脆化のリスクを高める。
要約すると、高強度鋼、チタン合金、アルミニウム合金は、特に水素脆化の影響を受けやすい。
脆化の影響を防止または緩和するために、低水素化焼鈍や水素脆化緩和などの様々な熱処理が行われている。
また、乾燥水素や水蒸気などの特定の雰囲気も、特定の状況下では水素脆化の原因となることがあります。
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