JPH01316659A - チタン材中の水素吸蔵量検出方法 - Google Patents
チタン材中の水素吸蔵量検出方法Info
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- JPH01316659A JPH01316659A JP63148379A JP14837988A JPH01316659A JP H01316659 A JPH01316659 A JP H01316659A JP 63148379 A JP63148379 A JP 63148379A JP 14837988 A JP14837988 A JP 14837988A JP H01316659 A JPH01316659 A JP H01316659A
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- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
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Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン材中に吸蔵されている水素量を簡単な
作業で検出し得る水素吸藏贋検出方法に関するものであ
る。
作業で検出し得る水素吸藏贋検出方法に関するものであ
る。
（従来の技術）
チタン材料は、鋼材、ステンレス鋼のような金属材料に
比べて耐食性、耐熱性に富むと共に軽量で優れた機械的
強度特性を有しており、各種プラント装置や航空機をは
じめとする各種用途に広く用いられている。一方各種プ
ラント装置等の安全性を確保するためには各種チタン製
部材の経時的変化を正確に検出し、適切な保守点検を行
なう必要がある。
比べて耐食性、耐熱性に富むと共に軽量で優れた機械的
強度特性を有しており、各種プラント装置や航空機をは
じめとする各種用途に広く用いられている。一方各種プ
ラント装置等の安全性を確保するためには各種チタン製
部材の経時的変化を正確に検出し、適切な保守点検を行
なう必要がある。
純チタン、チタン合金のような各種チタン材の経時的変
化の主たる要因は水素吸蔵量に起因するものと考えられ
ており、例えば水素吸蔵量が増大すると伸び特性や絞り
特性が低下し、さらに大量の水素を吸蔵するとクラック
発生の原因となることが知られている。従って、チタン
材中に吸蔵されている水素量を検出することによりチタ
ン材の経時的変化を判断することができ、簡単な作業で
水素吸蔵量を検出できる方法の開発が強く要請されてい
る。
化の主たる要因は水素吸蔵量に起因するものと考えられ
ており、例えば水素吸蔵量が増大すると伸び特性や絞り
特性が低下し、さらに大量の水素を吸蔵するとクラック
発生の原因となることが知られている。従って、チタン
材中に吸蔵されている水素量を検出することによりチタ
ン材の経時的変化を判断することができ、簡単な作業で
水素吸蔵量を検出できる方法の開発が強く要請されてい
る。
従来、チタン材中の水素吸蔵量を測定する方法は、破壊
試験が主流であり、金属組織試験法やＸ線回折による測
定方法が採用されていた。また、非破壊試験方法として
、水素吸蔵量が増加すると硬さが高くなる性質を利用し
た硬さ測定法も行われていた。
試験が主流であり、金属組織試験法やＸ線回折による測
定方法が採用されていた。また、非破壊試験方法として
、水素吸蔵量が増加すると硬さが高くなる性質を利用し
た硬さ測定法も行われていた。
（発明が解決しようとする課題）
上述した金属組織試験法やＸ線回折を利用した測定方法
では、大がかりな測定装置が必要となるばかりでなく、
測定作業も複雑であるため測定時間に長時間必要とし、
簡便に測定すべきとする要請に反することになる。また
、硬さ測定法は非破壊で測定できる利点があるが、チタ
ン製部材は厚さが薄いため市販の硬さ計を用いて測定し
たので誤差が大きすぎ、しかも再現性が乏しいため、チ
タン材料の経時的変化を正確に測定できない欠点があっ
た。
では、大がかりな測定装置が必要となるばかりでなく、
測定作業も複雑であるため測定時間に長時間必要とし、
簡便に測定すべきとする要請に反することになる。また
、硬さ測定法は非破壊で測定できる利点があるが、チタ
ン製部材は厚さが薄いため市販の硬さ計を用いて測定し
たので誤差が大きすぎ、しかも再現性が乏しいため、チ
タン材料の経時的変化を正確に測定できない欠点があっ
た。
従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、簡単な
測定作業で水素吸蔵量を正確に検出し得るチタン材の水
素吸蔵星検出方法を提供するものである。
測定作業で水素吸蔵量を正確に検出し得るチタン材の水
素吸蔵星検出方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によるチタン材中の水素吸蔵量検出方法は、チタ
ン材中の水素吸蔵量を検出するにあたり、。
ン材中の水素吸蔵量を検出するにあたり、。
検出すべきチタン材の電気抵抗を検出し、検出した電気
抵抗に基いて吸蔵されている水素濃度を求めるごとを特
徴とするものである。
抵抗に基いて吸蔵されている水素濃度を求めるごとを特
徴とするものである。
（作 用）
チタン材中に水素が吸蔵されると、吸蔵水素が不純物原
子として作用することが考えられる。これら不純物原子
の存在によりチタン材の電気的性質が変化し、例えば水
素量Ｒ’ＦＡが増大するに従って電気抵抗が変化するこ
とが考えられる。このような認識に基き本発明者が種々
の実験解析を行った結果、チタン材中の水素吸蔵量が増
大するに従ってチタン材の電気抵抗が増大することを見
い出した。チタン材の電気抵抗は比較的前車な計測装置
を用いて容易に測定できるので、電気抵抗計測によって
チタン材の水素吸蔵量を求めれば、チタン材が用いられ
ているプラント装置等の保守点検作業が一層容易になる
。
子として作用することが考えられる。これら不純物原子
の存在によりチタン材の電気的性質が変化し、例えば水
素量Ｒ’ＦＡが増大するに従って電気抵抗が変化するこ
とが考えられる。このような認識に基き本発明者が種々
の実験解析を行った結果、チタン材中の水素吸蔵量が増
大するに従ってチタン材の電気抵抗が増大することを見
い出した。チタン材の電気抵抗は比較的前車な計測装置
を用いて容易に測定できるので、電気抵抗計測によって
チタン材の水素吸蔵量を求めれば、チタン材が用いられ
ているプラント装置等の保守点検作業が一層容易になる
。
（実施例）
第１図は本発明によるチタン材中の水素吸蔵量検出方法
を実施するための一例の構成を示す線図である。検査す
べき平板状のチタン材１を試料台２上に装着する。この
チタン材１の厚さＬおよび幅Ｗを予め計測してお（。チ
タン材１の両端に、ワニロクリップのような接続部材を
用いてリード線をそれぞれ接続し、一方のリード線を電
流計３に接続し他方のリード線を定電圧電源４に接続し
、電流計３と定電圧電源４とを結線する。チタン材１の
両端の接続部を結ぶ線上に所定の間隔２だけ離間して第
１及び第２のプローブ５及び６の先端を当接させる。第
１及び第２１０−ブ５及び６をリード線を介して直流電
位差計７に接続する。この直流電位差計７には、標準電
池８、検流計９及び定電流電源１０をそれぞれ接続する
。水素吸蔵量の検出に際し、直流電位差計を標準電池８
の標準電圧に設定し、検流計の零チエツクを行ない、定
電流電源１０を所定の値にセットする。次に、定電圧電
源４をオンし、チタン材Ｉの両端間に所定の電流を供給
する。このときの通電量は、検査すべきチタン材の厚さ
に応じて適切な値に設定することが望ましい。次に、検
流計９の指示が零となるように平衡させ第１プローブ５
と第２プローブ６との間に生ずる電位差Ｅを検出する。
を実施するための一例の構成を示す線図である。検査す
べき平板状のチタン材１を試料台２上に装着する。この
チタン材１の厚さＬおよび幅Ｗを予め計測してお（。チ
タン材１の両端に、ワニロクリップのような接続部材を
用いてリード線をそれぞれ接続し、一方のリード線を電
流計３に接続し他方のリード線を定電圧電源４に接続し
、電流計３と定電圧電源４とを結線する。チタン材１の
両端の接続部を結ぶ線上に所定の間隔２だけ離間して第
１及び第２のプローブ５及び６の先端を当接させる。第
１及び第２１０−ブ５及び６をリード線を介して直流電
位差計７に接続する。この直流電位差計７には、標準電
池８、検流計９及び定電流電源１０をそれぞれ接続する
。水素吸蔵量の検出に際し、直流電位差計を標準電池８
の標準電圧に設定し、検流計の零チエツクを行ない、定
電流電源１０を所定の値にセットする。次に、定電圧電
源４をオンし、チタン材Ｉの両端間に所定の電流を供給
する。このときの通電量は、検査すべきチタン材の厚さ
に応じて適切な値に設定することが望ましい。次に、検
流計９の指示が零となるように平衡させ第１プローブ５
と第２プローブ６との間に生ずる電位差Ｅを検出する。
検出された電位差計に相当する信号を信号処理回路１１
に供給し演算処理を行ってチタン材１の比抵抗値を求め
る。チタン材の厚さをｔとし、幅をＷとし、プローブ間
距離をｌとし、通電電流をＩとし、プローブ間に生じた
電位差をＥとすると、比抵抗ρは以下の式で与えられる
。
に供給し演算処理を行ってチタン材１の比抵抗値を求め
る。チタン材の厚さをｔとし、幅をＷとし、プローブ間
距離をｌとし、通電電流をＩとし、プローブ間に生じた
電位差をＥとすると、比抵抗ρは以下の式で与えられる
。
信号処理回路１１には、標準試料を用いて求めた比抵抗
ρと水素吸蔵量との関係を予め記憶しておき、演算処理
によっ°ζ得た比抵抗ρの値から水素吸蔵■を求め表示
装置１２に表示する。
ρと水素吸蔵量との関係を予め記憶しておき、演算処理
によっ°ζ得た比抵抗ρの値から水素吸蔵■を求め表示
装置１２に表示する。
次に、本発明による水素吸蔵量検出方法によって得られ
た実験結果について説明する。５Ｍ厚の純チタン板を用
い、５００°Ｃに加熱して水素を吸蔵させた後、７００
″Ｃで１時間拡散処理を行って標準試料を得た。標準試
料の水素吸蔵量は、２７．３１８゜１２００、１４００
．３８００．２０１００ ｐｐｍの６種類である。
た実験結果について説明する。５Ｍ厚の純チタン板を用
い、５００°Ｃに加熱して水素を吸蔵させた後、７００
″Ｃで１時間拡散処理を行って標準試料を得た。標準試
料の水素吸蔵量は、２７．３１８゜１２００、１４００
．３８００．２０１００ ｐｐｍの６種類である。
面、この測定結果を第２図に示す。第２図において、横
軸は標準試料の吸蔵水素量を示し、縦軸は比抵抗を示す
。第２図から明らかなように、水素吸蔵量が１１０００
ｐｐをこえるあたりから、吸蔵量に応じて比抵抗が上昇
している。この実験結果より、約１０００ρρｍ以上の
水素吸蔵■を正確に検出できることは明らかである。尚
、チタン材の経時変化による水素吸蔵量は、表面’ｐＭ
域が高く内部になるに従って低くなる分布を呈しており
、経時変化によって劣化したチタン材の表面領域の吸蔵
水素量は１１０００ｐｐ以上の大きな値になっているた
め、本発明による検出方法は十分に実用化可能である。
軸は標準試料の吸蔵水素量を示し、縦軸は比抵抗を示す
。第２図から明らかなように、水素吸蔵量が１１０００
ｐｐをこえるあたりから、吸蔵量に応じて比抵抗が上昇
している。この実験結果より、約１０００ρρｍ以上の
水素吸蔵■を正確に検出できることは明らかである。尚
、チタン材の経時変化による水素吸蔵量は、表面’ｐＭ
域が高く内部になるに従って低くなる分布を呈しており
、経時変化によって劣化したチタン材の表面領域の吸蔵
水素量は１１０００ｐｐ以上の大きな値になっているた
め、本発明による検出方法は十分に実用化可能である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明はチタン材の水素吸蔵量に
応じて電気抵抗が変化することに着目し、電気抵抗の変
化量に基いて水素吸蔵量を求めるものであるから、簡単
な測定作業で精度よく水素吸蔵■を求めることができる
。この結果、チタン材が用いられているプラント装置等
の保守点検作業を一層効率よく行なうことができる。
応じて電気抵抗が変化することに着目し、電気抵抗の変
化量に基いて水素吸蔵量を求めるものであるから、簡単
な測定作業で精度よく水素吸蔵■を求めることができる
。この結果、チタン材が用いられているプラント装置等
の保守点検作業を一層効率よく行なうことができる。
第１図は本発明による水素吸蔵量検出方法を実施するた
めの−・例の構成を示す線図、第２図は本発明による検
出方法の実験結果を示すグラフである。 １・・・チタン材 ２・・・試料台３・・・電
流計 ４・・・定電圧電源５・・・第１プロ
ーブ ６・・・第２プローブ７・・・直流電位差計
８・・・標準電池９・・・検流計 １
０・・・定電流電源１１・・・信号処理回路 １２
・・・表示装置特許出願人 日本鉱業株式会社 第１図 １００ （０００危にθぼＭｉｔ＜ ＃
ｆ （ＰＰ−ｎ）
めの−・例の構成を示す線図、第２図は本発明による検
出方法の実験結果を示すグラフである。 １・・・チタン材 ２・・・試料台３・・・電
流計 ４・・・定電圧電源５・・・第１プロ
ーブ ６・・・第２プローブ７・・・直流電位差計
８・・・標準電池９・・・検流計 １
０・・・定電流電源１１・・・信号処理回路 １２
・・・表示装置特許出願人 日本鉱業株式会社 第１図 １００ （０００危にθぼＭｉｔ＜ ＃
ｆ （ＰＰ−ｎ）
Claims (1)
- １、チタン材中の水素吸蔵量を検出するにあたり、検出
すべきチタン材の電気抵抗を検出し、検出した電気抵抗
に基いて吸蔵されている水素濃度を求めることを特徴と
するチタン材中の水素吸蔵量検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148379A JPH01316659A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | チタン材中の水素吸蔵量検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148379A JPH01316659A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | チタン材中の水素吸蔵量検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316659A true JPH01316659A (ja) | 1989-12-21 |
Family
ID=15451447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63148379A Pending JPH01316659A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | チタン材中の水素吸蔵量検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01316659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081404A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-03-21 | Equos Research Co Ltd | 水素量測定装置 |
| JP2000097931A (ja) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 水素吸蔵タンクの水素吸蔵量検出方法およびその装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140303A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-20 | Iwatani & Co | 水素吸蔵装置の水素吸蔵量検出方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63148379A patent/JPH01316659A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140303A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-20 | Iwatani & Co | 水素吸蔵装置の水素吸蔵量検出方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081404A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-03-21 | Equos Research Co Ltd | 水素量測定装置 |
| JP2000097931A (ja) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 水素吸蔵タンクの水素吸蔵量検出方法およびその装置 |
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