Effects of residual stress and plastic strain on hydrogen embrittlement of a stretch-formed TRIP-aided martensitic steel sheet

Preferential Locations of Hydrogen Accumulation and Damage in 1.2 GPa and 1.8 GPa Grade Hot-Stamped Steels: A Comparative Study

“…Moreover, markedly improved hydrogen aggregation also was found in A-1800 steel, owing to its fine microstructure and high LAGB area fraction. persive carbides, such as NbC, VC, and TiC, can pin H-dislocations and impede their mobility during hydrogen charging [33,34]. Thus, the HELP process was remarkably mitigated in the grain interior for A-1800 steel.…”

“…In particular, nano-sized carbides as "good hydrogen traps" alleviated hydrogen accumulation in laths and reduced H-dislocation Cottrell atmospheres in the grain interior. On the other hand, these dispersive carbides, such as NbC, VC, and TiC, can pin H-dislocations and impede their mobility during hydrogen charging [33,34]. Thus, the HELP process was remarkably mitigated in the grain interior for A-1800 steel.…”

“…persive carbides, such as NbC, VC, and TiC, can pin H-dislocations and impede their mobility during hydrogen charging [33,34]. Thus, the HELP process was remarkably mitigated in the grain interior for A-1800 steel.…”

高強度鋼板中の水素拡散挙動に及ぼす張出し加工の影響

“…自動車の衝突安全性の向上や車両重量の軽量化による省 エネルギー化を目的として，自動車用鋼板は近年高強度化 されており，引張強度 980 MPa を超える高強度鋼板が実用 化されている。しかし，鉄鋼材料は引張強度が 980 MPa を 超えると水素脆化の発現が問題となる 1,2) 。これまで自動車 用鋼板の水素脆化特性は，通常ひずみ速度引張試験 [3][4][5][6]) や， 低ひずみ速度引張試験 7-9) ，定荷重試験 10,11) などで評価され てきた。しかし，自動車用高強度鋼板の多くは各種部品形 状にプレス成形して使用されるので，プレス成形にともな い残留応力や塑性ひずみが導入される 12) 。さらに，残留応 力勾配や塑性ひずみによって鋼内部での水素拡散は促進ま たは抑制され，その結果水素の局在化が起こる。したがっ て，プレス成形が施された高強度鋼板の水素脆化特性は， 残留応力や塑性ひずみ，水素拡散挙動や局所水素量の影響 を考慮して評価する必要がある。 プレス成形鋼板の水素脆化特性については Toji らが U 曲 げ試験片を用いて，塑性ひずみ，負荷応力と侵入水素量が 水素脆化特性へ与える影響を検討している 13) 。その結果， 負荷応力が高く，塑性ひずみが大きく，侵入水素量が多い 条件で割れが発生すると報告している。また，著者らはこ れまでに，U 曲げ加工 14,15) や張出し加工 12,16) 17) はこれまでに水素マイ クロプリント法 [18][19][20] ，銀デコレーション法 [21][22][23][24][25] ，二次イオ ン質量分析法 [26][27][28][29] や表面電位測定 [30][31][32][33][34] を用いる方法などの いくつかの方法が提案されている。これらの方法は高解像 度で鋼材中の水素分布を得ることができる。中でも表面電 位測定を用いるケルビンプローブフォース顕微鏡は，高い 空間分解能に加えて時間分解能を持つことが報告されてい る [30][31][32][33] 。これらの方法は高空間分解能を生かして主に金属 の微細組織に着目したミクロな水素分布の検出に用いられ ている。一方，サブミリ以上のマクロな水素分布を観察す る方法は，表面電位を用いる走査型ケルビンプローブ 34) や 金属酸化膜 35)…”

Effects of Stress and Plastic Strain on Hydrogen Embrittlement Fracture of a U-bent Martensitic Steel Sheet

“…1) Especially, the hydrogen embrittlement susceptibility of the press-formed advanced high-strength steels (AHSSs) of the tensile strength of 1 500 MPa grade applied for the automotive structural part is predicted to be high. To characterize hydrogen embrittlement susceptibility of the automotive parts of press-formed high-strength steel sheets, the hole-expanding, 2) disk pressured, 3) deep drawn, [4][5][6][7] stretch-formed 8) and U-bent [9][10][11][12][13][14][15][16] specimens have been adopted. In general, in the evaluation method for hydrogen embrittlement properties using a U-bent specimen, a rectangular steel sheet is first bent in a U-shape to introduce a plastic strain, and then the feet of the U-bent steel sheet are tightened by a bolt and nut to apply elastic strain (i.e.…”