JP5999772B2 - Method for predicting hydrogen penetration potential - Google Patents
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Description
本発明は、使用される環境において鉄鋼などの金属による構造体に水素が侵入する電位を予測する水素侵入電位予測方法に関する。 The present invention relates to a hydrogen penetration potential prediction method for predicting a potential at which hydrogen enters a structure made of a metal such as steel in an environment where it is used.
建築部材として用いられる鉄鋼などの金属による構造体（金属構造体）は、ある使用環境において水素を含むと延性が失われ、強度が著しく低下することがある（非特許文献１参照）。この現象は、水素脆化と呼ばれている。近年、電気化学的水素透過法を用いて、自然環境中における金属腐食と水素侵入の関係性について議論されている（非特許文献２参照）。また、金属構造体中への侵入する水素量は、電極電位に依存していることが明らかになっている（非特許文献３参照）。 When a structure (metal structure) made of metal such as steel used as a building member contains hydrogen in a certain use environment, the ductility is lost and the strength may be significantly reduced (see Non-Patent Document 1). This phenomenon is called hydrogen embrittlement. In recent years, the relationship between metal corrosion and hydrogen penetration in the natural environment has been discussed using an electrochemical hydrogen permeation method (see Non-Patent Document 2). Further, it has been clarified that the amount of hydrogen that penetrates into the metal structure depends on the electrode potential (see Non-Patent Document 3).
従って、水素脆化について侵入する水素量を検討するためには、対象とする金属構造体毎に、水素が侵入する電位を把握（予測）しておくことが重要となる。金属構造体が使用される自然環境中における水素が侵入する電位を把握するには、参考文献３で得られた知見を生かし、電気化学的水素透過法により各電位における水素透過電流を測定し、データを蓄積すればよい。 Therefore, in order to examine the amount of hydrogen that penetrates due to hydrogen embrittlement, it is important to grasp (predict) the potential at which hydrogen enters for each target metal structure. In order to grasp the potential at which hydrogen invades in the natural environment where the metal structure is used, the hydrogen permeation current at each potential is measured by the electrochemical hydrogen permeation method using the knowledge obtained in Reference 3. Data should be accumulated.
しかしながら、電気化学的水素透過法では、水素を検出する面にニッケルやパラジウムめっきを処理した後、不動態電流を抑えるために少なくとも数時間〜１日以上の時間を要するため、１回あたりの測定に長時間を要するという課題があった。 However, in the electrochemical hydrogen permeation method, after processing nickel or palladium plating on the surface to detect hydrogen, it takes at least several hours to one day or more to suppress the passive current. There is a problem that it takes a long time to complete.
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、使用される環境において金属構造体に対して水素が侵入する電位が、より迅速に予測できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to more quickly predict the potential at which hydrogen enters the metal structure in the environment in which it is used. And
本発明に係る水素侵入電位予測方法は、対象となる金属部材が用いられている環境に対応した水素イオン濃度の電解質水溶液を用意し、電解質水溶液を用いたカソード分極測定により金属部材の分極曲線を取得する第１ステップと、第１ステップで取得した分極曲線における水の還元反応を示す部分を直線に近似し、近似した直線で示される電位と水素発生電流密度との関係を得る第２ステップと、電気化学的水素透過法により、予め設定した水素が侵入する電位で金属部材の水素透過電流密度を求める第３ステップと、第３ステップで求めた水素透過電流密度を、直線で示される関係と第３ステップで用いた水素が侵入する電位とから求められる水素発生電流密度で除して水素侵入効率を求める第４ステップと、予め設定してある水素透過電流値を水素侵入効率で除して、環境において金属部材に水素が侵入する状態となる水素発生電流値とする第５ステップと、近似した直線で示される関係と水素発生電流値とから求められる電位を、環境で金属部材を使用したときの金属部材に対して水素が侵入する電位と予測する第６ステップとを備える。 The hydrogen intrusion potential prediction method according to the present invention provides an electrolyte aqueous solution having a hydrogen ion concentration corresponding to the environment in which the target metal member is used, and calculates the polarization curve of the metal member by cathodic polarization measurement using the electrolyte aqueous solution. A first step to obtain, and a second step for approximating a portion indicating the water reduction reaction in the polarization curve obtained in the first step to a straight line, and obtaining a relationship between the potential and the hydrogen generation current density indicated by the approximated straight line; The relationship between the third step for obtaining the hydrogen permeation current density of the metal member at the potential at which hydrogen penetrates in advance by the electrochemical hydrogen permeation method and the hydrogen permeation current density obtained in the third step are represented by a straight line. A fourth step for obtaining the hydrogen penetration efficiency by dividing the hydrogen generation current density obtained from the hydrogen penetration potential used in the third step, and a preset hydrogen permeation rate The flow value is divided by the hydrogen penetration efficiency to obtain a hydrogen generation current value at which hydrogen enters the metal member in the environment, and is obtained from the relationship represented by the approximate line and the hydrogen generation current value. A sixth step of predicting the potential as a potential at which hydrogen enters the metal member when the metal member is used in the environment.
上記水素侵入電位予測方法において、第３ステップにおける水素が侵入する電位は、金属部材に確実に水素が侵入するものと考えられる電位の中で、水素透過電流密度が測定可能な範囲で絶対値が小さい電位とすればよい。 In the hydrogen penetration potential prediction method, the potential at which hydrogen intrudes in the third step has an absolute value within a range in which the hydrogen permeation current density can be measured, within a potential that hydrogen surely enters the metal member. A small potential may be used.
以上説明したことにより、本発明によれば、使用される環境において金属構造体に対して水素が侵入する電位が、より迅速に予測できるようになるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that the potential at which hydrogen enters the metal structure in a used environment can be predicted more quickly.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における水素侵入電位予測方法を説明するフローチャートである。この方法は、まず、ステップＳ１０１で、対象となる金属部材が用いられている環境に対応した水素イオン濃度の電解質水溶液を用意し、用意した電解質水溶液を用いたカソード分極測定により金属部材の分極曲線を取得する。次に、ステップＳ１０２で、ステップＳ１０１のカソード分極測定で取得した金属部材の分極曲線における水の還元反応を示す部分（ターフェル領域）を直線に近似し、近似した直線で示される電位と水素発生電流密度との関係を得る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart for explaining a hydrogen intrusion potential prediction method according to an embodiment of the present invention. In this method, first, in step S101, an electrolyte aqueous solution having a hydrogen ion concentration corresponding to the environment in which the target metal member is used is prepared, and the polarization curve of the metal member is measured by cathodic polarization measurement using the prepared electrolyte aqueous solution. To get. Next, in step S102, the portion (Tafel region) showing the water reduction reaction in the polarization curve of the metal member obtained by the cathode polarization measurement in step S101 is approximated to a straight line, and the potential and hydrogen generation current indicated by the approximated straight line are approximated. Get a relationship with density.
次に、ステップＳ１０３で、電気化学的水素透過法により、予め設定した水素が侵入する電位で金属部材の水素透過電流密度を求める。この電気化学的水素透過法おいて用いる予め設定しておく水素が侵入する電位は、対象とする金属部材に確実に水素が侵入するものと考えられる電位の中で、水素透過電流密度が測定可能な範囲で絶対値が小さい電位を用いればよい。 Next, in step S103, the hydrogen permeation current density of the metal member is obtained by an electrochemical hydrogen permeation method at a preset potential at which hydrogen enters. The hydrogen penetration current density can be measured within the potential that hydrogen is surely penetrated into the target metal member. A potential having a small absolute value may be used within a certain range.
次に、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で求めた水素透過電流密度を、直線で示される関係と、ステップＳ１０３で用いた水素が侵入する電位とから求められる水素発生電流密度で除して水素侵入効率を求める。例えば、ステップＳ１０３で用いる電位を−１０００ｍＶと設定し、この設定において電気化学的水素透過法で測定された水素透過電流密度が３５０ｎＡ／ｃｍ2である場合を考える。この場合、ステップＳ１０３で設定した電位「−１０００ｍＶ」を、ステップＳ１０２で得た近似直線に対応させた結果得られる水素発生電流密度で、３５０ｎＡ／ｃｍ2を除すればよい。 Next, in step S104, the hydrogen permeation current density obtained in step S103 is divided by the hydrogen generation current density obtained from the relationship indicated by the straight line and the hydrogen penetration potential used in step S103, and the hydrogen penetration efficiency. Ask for. For example, consider the case where the potential used in step S103 is set to −1000 mV, and the hydrogen permeation current density measured by the electrochemical hydrogen permeation method is 350 nA / cm 2 in this setting. In this case, 350 nA / cm 2 may be divided by the hydrogen generation current density obtained as a result of associating the potential “−1000 mV” set in step S103 with the approximate straight line obtained in step S102.
次に、ステップＳ１０５で、予め設定してある水素透過電流値を、上述したことにより求めた水素侵入効率で除して、この値を、対象となる環境において金属部材に水素が侵入する状態となる水素発生電流値とする。最後に、ステップＳ１０６で、ステップＳ１０２で得られた近似直線で示される関係と上記水素発生電流値とから求められる電位を、対象となる環境で金属部材を使用したときの金属部材に対して水素が侵入する電位と予測する。 Next, in step S105, the hydrogen permeation current value set in advance is divided by the hydrogen penetration efficiency obtained as described above, and this value is determined as a state where hydrogen penetrates into the metal member in the target environment. The hydrogen generation current value is as follows. Finally, in step S106, the potential obtained from the relationship indicated by the approximate straight line obtained in step S102 and the hydrogen generation current value is set to the hydrogen value for the metal member when the metal member is used in the target environment. Predicts the potential to penetrate.
［実施例］
以下、実施例を用いてより詳細に説明する。以下では、金属構造体が、炭素鋼から構成された場合を例に説明する。また、この金属構造体が使用される環境に対応した水素イオン濃度の電解質水溶液として、０．２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を用いた。ここでは、炭素鋼からなる４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．８ｍｍの板材を用いた。また、０．５ｍＶ／ｓの走査速度で、カソード分極測定を行った。この分極測定の結果、図２に示すように、電位走査に対して電流が変化した。
[Example]
Hereinafter, it demonstrates in detail using an Example. Below, the case where a metal structure is comprised from carbon steel is demonstrated to an example. Moreover, 0.2 M sodium hydroxide aqueous solution was used as electrolyte aqueous solution of the hydrogen ion density | concentration corresponding to the environment where this metal structure is used. Here, a plate material of 40 mm × 40 mm × 0.8 mm made of carbon steel was used. Further, cathodic polarization measurement was performed at a scanning speed of 0.5 mV / s. As a result of the polarization measurement, the current changed with respect to the potential scan as shown in FIG.
上述したような水溶液中においては、酸素還元反応および水の還元反応による水素発生反応がある。これの中で、熱力学的に卑な電位で起こる水の還元反応を、水素発生反応として捉える（非特許文献４参照）。従って、得られた分極曲線の中で、図２の（ａ）に示すように、水の還元反応を示す部分を直線に近似する。なお、図２の（ｂ）は、得られた分極曲線の中で、酸素還元反応を示す部分を直線に近似した状態を示している。例えば、最小２乗法により直線近似を行えばよい。 In the aqueous solution as described above, there is a hydrogen generation reaction by an oxygen reduction reaction and a water reduction reaction. Among these, the reduction reaction of water that occurs at a thermodynamically low potential is regarded as a hydrogen generation reaction (see Non-Patent Document 4). Accordingly, in the obtained polarization curve, as shown in FIG. 2A, the portion showing the water reduction reaction is approximated to a straight line. FIG. 2B shows a state in which the portion showing the oxygen reduction reaction is approximated to a straight line in the obtained polarization curve. For example, linear approximation may be performed by the least square method.
ここで、水素発生反応は過剰に低電位に分極すると律速過程が変わる。このため、水の還元反応による水素発生反応由来の電流が検出される電位領域の中でも、比較的高い電位領域における実験結果から直線関係を得ることが重要である。 Here, the rate-determining process changes when the hydrogen generation reaction is excessively polarized to a low potential. For this reason, it is important to obtain a linear relationship from the experimental results in a relatively high potential region in the potential region where the current derived from the hydrogen generation reaction due to the reduction reaction of water is detected.
次に、電気化学的水素透過法により、水素透過試験を行う。試験の実施において用いた測定装置について図３を用いて説明する。この測定装置は、実験対象の金属構造体３０１と、容器３０２，容器３０３を備える。容器３０２には、第１電解質溶液３２１が収容され、第１電解質溶液３２１には、第１参照電極３２２および第１対極３２３が浸漬されている。第１電解質溶液３２１は、例えば、０．２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液である。
Next, a hydrogen permeation test is performed by an electrochemical hydrogen permeation method. The measuring apparatus used in the test will be described with reference to FIG. This measuring apparatus includes a
一方、容器３０３には、第２電解質溶液３３１が収容され、第２電解質溶液３３１には、第２参照電極３３２および第２対極３３３が浸漬されている。第２電解質溶液３３１も、０．２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液である。各参照電極には、例えば、飽和ＫＣｌ溶液のＡｇ／ＡｇＣｌ電極を用いればよい。また、各対極は、例えば、Ｐｔから構成すればよい。
On the other hand, the second electrolyte solution 331 is accommodated in the
また、金属構造体３０１は、対向する一方の面が、容器３０２の開口部３０２ａにおいて第１電解質溶液３２１に接触し、対向する他方の面が、容器３０３の開口部３０３ａにおいて第２電解質溶液３３１に接触している。金属構造体３０１は、板厚が１ｍｍで平面視１０ｍｍ×１０ｍｍの矩形の板材である。
In addition, the
各電極における電位制御および電流測定は、ポテンショスタットを用いればよい。図３に示すように、第１参照電極３２２および第１対極３２３は、ポテンショスタット３２４に接続し、第２参照電極３３２および第２対極３３３は、ポテンショスタット３３４に接続する。また、作用電極となる金属構造体３０１は、ポテンショスタット３２４およびポテンショスタット３３４に接続する。
A potentiostat may be used for potential control and current measurement at each electrode. As shown in FIG. 3, the first reference electrode 322 and the
上述したように各電極を各ポテンショスタットに接続し、例えば、ポテンショスタット３２４により金属構造体３０１と第１参照電極３２２との間に、例えば、−１０００ｍＶ（vs.Ag/AgCl）の電位を印加することで、開口部３０２ａにおける金属構造体３０１の表面から金属構造体３０１中に水素を侵入させることができる（水素侵入条件）。
As described above, each electrode is connected to each potentiostat, and, for example, a potential of −1000 mV (vs. Ag / AgCl) is applied between the
一方、ポテンショスタット３３４により金属構造体３０１と第２参照極３３２との間に、＋１００ｍＶの電位を印加することで、開口部３０３ａにおける金属構造体３０１の表面の水素を酸化することができる。前述したように、金属構造体３０１の表面の水素を酸化することで、開口部３０２ａにおける金属構造体３０１の表面から金属構造体３０１中に侵入した水素を検出できるようになる。なお、第２電解質溶液３３１の液温は、例えば、２０℃程度としておけばよい。
On the other hand, when a potential of +100 mV is applied between the
上述した水素透過試験により得られた測定結果を図４に示す。図４では、水素侵入条件として−９５０ｍＶの電位を印加した場合も示す。−９５０ｍＶの条件を黒丸で示し、−１０００ｍＶの条件を白丸で示している。−９５０ｍＶの条件は、金属構造体３０１に水素を侵入させるための電位を印加する前の引き抜き側の電流値であり、ベースラインとなる。
The measurement results obtained by the hydrogen permeation test described above are shown in FIG. FIG. 4 also shows a case where a potential of −950 mV is applied as the hydrogen penetration condition. The condition of -950 mV is indicated by a black circle, and the condition of -1000 mV is indicated by a white circle. The condition of −950 mV is a current value on the drawing side before applying a potential for allowing hydrogen to penetrate into the
次に、侵入効率の決定について説明する。水素透過試験では、水素を侵入させる電位として−１０００ｍＶを用いた。この設定において電気化学的水素透過法で測定された水素透過電流密度は、図３に示すように、ベースラインに対して３５０ｎＡ／ｃｍ2となる。一方、水素透過試験で設定した電位「−１０００ｍＶ」を、図２の（ａ）に示す近似直線に対応させると、約９．０×１０-6Ａ／ｃｍ2（＝９０００ｎＡ／ｃｍ2）となる。図２に示すグラフの上で考えると、（ａ）に示す近似した直線の外挿部分で、設定した電位「−１０００ｍＶ」に対応する電流密度を求めれば、分母となる水素発生電流密度「約９．０×１０-6Ａ／ｃｍ2」となる。従って、この９０００ｎＡ／ｃｍ2で、３５０ｎＡ／ｃｍ2を除することで得られる４％（≒３５０÷９０００×１００）を、水素侵入効率とする。
Next, determination of intrusion efficiency will be described. In the hydrogen permeation test, −1000 mV was used as a potential for hydrogen to enter. In this setting, the hydrogen permeation current density measured by the electrochemical hydrogen permeation method is 350 nA / cm 2 with respect to the baseline as shown in FIG. On the other hand, when the potential “−1000 mV” set in the hydrogen permeation test is made to correspond to the approximate straight line shown in FIG. 2A, it is about 9.0 × 10 −6 A / cm 2 (= 9000 nA / cm 2 ). Become. Considering the graph shown in FIG. 2, if the current density corresponding to the set potential “−1000 mV” is obtained in the extrapolated portion of the approximate straight line shown in FIG. 9.0 × 10 −6 A / cm 2 ”. Therefore, in this 9000nA /
次に、対象となる環境において金属部材に水素が侵入する状態となる水素発生電流値の決定について説明する。ここで対象とする金属構造体に水素が侵入する水素透過電流値は、例えば、上述した電気化学的水素透過法による水素透過試験のバックグラウンドの電流値（非特許文献２参照）と同等以上の値とすればよく、１００ｎＡ／ｃｍ2とする。この値は、水素が侵入し始める状態を示すものとなる。このようにして決定した水素透過電流値（１００ｎＡ／ｃｍ2）を、前述した水素侵入効率（４％）を除した値２．５×１０-6Ａ／ｃｍ2を、対象となる環境において金属部材に水素が侵入する状態となる水素発生電流値とする。
Next, determination of the hydrogen generation current value at which hydrogen enters a metal member in the target environment will be described. Here, the hydrogen permeation current value at which hydrogen enters the target metal structure is equal to or higher than the background current value of the hydrogen permeation test by the electrochemical hydrogen permeation method described above (see
次に、対象となる環境で金属部材を使用したときの金属部材に対して水素が侵入する電位の予測について説明する。上述したように、水素発生電流値として２．５×１０-6Ａ／ｃｍ2に対応する電位を、図２の（ａ）に示す近似曲線から決定する。この場合、−９５０ｍＶ程度となる。図２に示すグラフの上で考えると、（ａ）に示す近似した直線の外挿部分で、算出した水素発生電流値「２．５×１０-6Ａ／ｃｍ2」に対応する電位を求めれば、「約−９５０ｍＶ」となる。従って、対象となる環境で金属部材を使用したときの金属部材に対して水素が侵入する電位は、−９５０ｍＶと予測する。 Next, prediction of a potential at which hydrogen enters the metal member when the metal member is used in a target environment will be described. As described above, the potential corresponding to 2.5 × 10 −6 A / cm 2 as the hydrogen generation current value is determined from the approximate curve shown in FIG. In this case, it becomes about -950 mV. Considering the graph shown in FIG. 2, the potential corresponding to the calculated hydrogen generation current value “2.5 × 10 −6 A / cm 2 ” can be obtained by extrapolation of the approximate straight line shown in FIG. For example, “about −950 mV”. Therefore, the potential at which hydrogen enters the metal member when the metal member is used in the target environment is predicted to be −950 mV.
ところで、図４に示した水素透過試験の結果では、黒丸で示す−９５０ｍＶの電位条件で、１００ｎＡ／ｃｍ2に満たないものの極微小な水素透過電流値が観測されている。バックグランド（＜５０ｍｉｎ）で４０ｎＡであった電流が、２００ｍｉｎ程度以降では反対側から透過してきた水素により７０ｎＡ程度に増加していると評価できる。このようにわずかな水素が透過していることから、水素透過が始まる電位が９５０ｍＶ近辺にあることが分かる。この結果より、−９５０〜−１０００ｍＶの間に、１００ｎＡ／ｃｍ2の水素透過電流が観測される電位があることを確認される。 Incidentally, in the result of the hydrogen permeation test shown in FIG. 4, a very small hydrogen permeation current value of less than 100 nA / cm 2 is observed under the potential condition of −950 mV indicated by a black circle. It can be evaluated that the current, which was 40 nA in the background (<50 min), increased to about 70 nA due to hydrogen permeated from the opposite side after about 200 min. Since a slight amount of hydrogen permeates in this way, it can be seen that the potential at which hydrogen permeation begins is in the vicinity of 950 mV. From this result, it is confirmed that there is a potential at which a hydrogen permeation current of 100 nA / cm 2 is observed between −950 and −1000 mV.
なお、対象とする環境に、チオシアン酸アンモニウムなどの水素侵入を促進する触媒が含まれるなどの特殊な場合もある。このような場合、対象となる金属部材が用いられている環境に対応した水素イオン濃度の電解質水溶液に、上述したような触媒となる物質を添加して上述した方法（分極測定）を実施することが重要となる。 In some cases, the target environment includes a catalyst that promotes hydrogen intrusion such as ammonium thiocyanate. In such a case, the above-described method (polarization measurement) is performed by adding a substance that becomes a catalyst as described above to an aqueous electrolyte solution having a hydrogen ion concentration corresponding to the environment in which the target metal member is used. Is important.
以上に説明したように、本発明によれば、使用される環境において金属構造体に対して水素が侵入する電位が、より迅速に予測できるようになり、実環境中における金属の腐食電位をモニタリングしたり、試験段階に事前に腐食電位の挙動を把握したりするだけで、利用環境における金属への水素侵入を簡易的に予測することができる。例えば、水溶液環境・コンクリート環境など材料表面の電位をモニタリングできる環境において、水素侵入状況（水素侵入の有無や程度）を予測することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the potential at which hydrogen enters the metal structure in the environment in which it is used can be predicted more quickly, and the corrosion potential of the metal in the actual environment can be monitored. Or just knowing the behavior of the corrosion potential in advance at the test stage, it is possible to easily predict hydrogen intrusion into the metal in the usage environment. For example, in an environment where the potential of the material surface can be monitored, such as an aqueous solution environment or a concrete environment, it is possible to predict the hydrogen intrusion status (presence / absence and extent of hydrogen intrusion).
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、対象とする金属構造体は、炭素鋼に限るものではなく、他の金属材料から構成されたものであっても同様である。また、対象となる金属部材が用いられている環境に対応した水素イオン濃度の電解質水溶液は、アルカリ性に限るものではなく、酸性であってもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications and combinations can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, the target metal structure is not limited to carbon steel, and the same is true even if it is composed of other metal materials. Moreover, the aqueous electrolyte solution having a hydrogen ion concentration corresponding to the environment in which the target metal member is used is not limited to alkaline, and may be acidic.
Claims (2)
前記第１ステップで取得した前記分極曲線における水の還元反応を示す部分を直線に近似し、近似した直線で示される電位と水素発生電流密度との関係を得る第２ステップと、
電気化学的水素透過法により、予め設定した水素が侵入する電位で前記金属部材の水素透過電流密度を求める第３ステップと、
前記第３ステップで求めた水素透過電流密度を、前記直線で示される関係と前記第３ステップで用いた水素が侵入する電位とから求められる水素発生電流密度で除して水素侵入効率を求める第４ステップと、
予め設定してある水素透過電流値を前記水素侵入効率で除して、前記環境において前記金属部材に水素が侵入する状態となる水素発生電流値とする第５ステップと、
近似した前記直線で示される関係と前記水素発生電流値とから求められる電位を、前記環境で前記金属部材を使用したときの前記金属部材に対して水素が侵入する電位と予測する第６ステップと
を備えることを特徴とする水素侵入電位予測方法。 Preparing an electrolyte aqueous solution having a hydrogen ion concentration corresponding to an environment in which the target metal member is used, and obtaining a polarization curve of the metal member by cathodic polarization measurement using the electrolyte aqueous solution;
A second step of approximating a portion indicating the water reduction reaction in the polarization curve obtained in the first step to a straight line, and obtaining a relationship between the potential and the hydrogen generation current density indicated by the approximated straight line;
A third step of obtaining a hydrogen permeation current density of the metal member at a potential at which hydrogen enters in advance by an electrochemical hydrogen permeation method;
The hydrogen permeation efficiency obtained by dividing the hydrogen permeation current density obtained in the third step by the hydrogen generation current density obtained from the relationship indicated by the straight line and the potential of hydrogen penetration used in the third step is obtained. 4 steps,
A fifth step of dividing a hydrogen permeation current value set in advance by the hydrogen penetration efficiency to obtain a hydrogen generation current value at which hydrogen enters the metal member in the environment;
A sixth step of predicting a potential obtained from the approximate relationship represented by the straight line and the hydrogen generation current value as a potential at which hydrogen enters the metal member when the metal member is used in the environment; and A hydrogen intrusion potential prediction method comprising:
前記第３ステップにおける水素が侵入する電位は、前記金属部材に確実に水素が侵入するものと考えられる電位の中で、水素透過電流密度が測定可能な範囲で絶対値が小さい電位とすることを特徴とする水素侵入電位予測方法。 In the hydrogen penetration potential prediction method according to claim 1,
The potential at which hydrogen intrudes in the third step is set to a potential having a small absolute value within a range in which hydrogen permeation current density can be measured, among potentials that hydrogen can surely invade into the metal member. Characteristic hydrogen intrusion potential prediction method.
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