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公開番号2025047632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156232
出願日2023-09-21
発明の名称水素脆化特性判定方法
出願人株式会社SUBARU
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 3/32 20060101AFI20250326BHJP(測定;試験)
要約【課題】従来の水素脆化特性判定方法では、試験片の作製や疲労試験に時間を要し、また、試験結果が実部品に反映し難いという課題がある。
【解決手段】本発明の水素脆化特性判定方法10では、実部品を用いて試験片11を作製し、錆を付与した試験片11を中性錆落とし液中にて超音波加振することで、試験片11に水素チャージしながら衝撃を加え、水素脆化による疲労亀裂を発生させる。この水素脆化特性判定方法10により、錆腐食環境下で繰り返し荷重を受ける部品に高強度鋼を採用する際の水素脆化特性が、短時間かつ高精度で、且つ、危険な試薬を使用することなく安全に判定される。また、実部品の一部を試験片11として用いることで、水素脆化特性の判定の結果が実部品に反映され易くなり、水素脆化特性判定の正確性を高めることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両に組み付けられる実部品を破断し、破断面を有する試験片を作製する試験片作製工程と、
前記試験片の前記破断面に錆を付与する錆付与工程と、
前記試験片を中性錆落とし液中に浸漬し、前記試験片に衝撃波を加えることで、前記試験片の前記破断面を水素脆化させる水素脆化工程と、
前記試験片の前記破断面に生じた亀裂量を用いて、前記試験片の水素脆化特性を判定する水素脆化特性判定工程と、を具備することを特徴とする水素脆化特性判定方法。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記実部品は、高強度鋼からなる部材であり、前記車両の繰り返し荷重を受けることを特徴とする請求項１に記載の水素脆化特性判定方法。
【請求項３】
前記水素脆化工程では、超音波加振装置を用いて前記試験片に前記衝撃波を加えることを特徴とする請求項１に記載の水素脆化特性判定方法。
【請求項４】
前記水素脆化特性判定工程では、前記試験片の前記破断面に生じた亀裂量を測定し、前記亀裂量を予め設定した閾値と対比し、前記亀裂量が前記閾値未満である場合には、前記試験片は前記水素脆化特性の合格基準を満たすと判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の水素脆化特性判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素脆化特性判定方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、車両の軽量化のため、車両に組み付けられる実部品に高強度鋼の適用が進められている。
【０００３】
従来の金属材料の試験片の水素侵入下のせん断疲労特性の判定方法として、例えば、特許文献１に記載の判定方法が知られている。
【０００４】
特許文献１の判定方法では、ねじり負荷等を受ける機械要素に用いられる金属材料に対してせん断疲労特性の評価を行う。そのため、試験片としては、なるべく大きなせん断応力が試験片最小径部の表面に作用するように事前検討し、試験片として適した形状に作製される。
【０００５】
そして、チオシアン酸アンモニウム水溶液中にて上記試験片に対して水素チャージを行った後に、上記試験片に完全両振りの超音波ねじり振動を与えることで、水素侵入下のせん断疲労特性が判定される。
【０００６】
また、従来の鋼材の水素脆化試験溶液及び試験方法として、例えば、特許文献２に記載の試験方法が知られている。
【０００７】
特許文献２の試験方法では、水素脆化試験溶液として、酢酸と酢酸ナトリウムからなる酢酸緩衝溶液とチオシアン酸アンモニウムとが含まれる。そして、上記溶液中のチオシアン酸アンモニウム濃度と酢酸濃度が所定の濃度範囲内にあり、かつ試験前のｐＨが４．０～５．０の範囲内となる。そして、上記水素脆化試験溶液中に浸漬した試験材に水素チャージを行った後、試験材の破断時間または割れの発生状態で水素脆化特性が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１１－１９１２５４号公報
特許第６５７５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の水素脆化特性判定方法では、高強度鋼部品の鋼種間の寿命差が的確に評価されず、高強度鋼部品が実使用環境下で破壊するケースがあるという課題がある。これは、従来の水素脆化特性判定方法では、実際の高強度鋼部品の形状とは異なる試験片が用いられ、実際の高強度鋼部品に水素脆化特性判定の結果がそのまま反映され難いことが原因であると考えられる。
【００１０】
従って、鋼種による水素脆化特性だけではなく、部品形状による設計応力や製品硬度も加味して水素脆化特性を判定することができる新たな水素脆化特性判定方法が望まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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