由于氢侵入引起的钢材强度及延展性劣化的“氢脆”现象是长期难以解决的工程难题之一。而可期在未来普及应用的氢能源机械的多数构造零部件都将处于苛刻的高压氢气环境中，因此即使在暴露在氢环境下也能发挥良好力学性能的钢材亟待开发，这也是实现“安全・安心的氢能源社会”过程中必须面对的课题。
“氢脆”是由于氢对潜伏在材料中的微晶格缺陷的性质和晶体结构的稳定性产生多种影响，且负面影响率先出现所引起的。而本次，九州大学大学院工学研究院·机械工学部门的小川祐平助教、细井日向大学院生、松永久生教授、高桑脩准教授、津崎兼彰名誉教授等组成的研究团队，通过有效利用伴随氢侵入发生的材料物性変化的一部分，以大幅提升钢材强度与延展性为目标进行了史无前例的研究。研究团队将合金成分量最适化后的Fe-Cr-Ni钢（类似现行的氢能源机械主要构成材料）通过高温・高圧氢气环境暴露添加高浓度氢后，进行拉伸试验，成功将抗拉强度x伸长率提高了30％，将断裂应力提高了50％。
其成因可认为是1、氢对被称为位错的晶格缺陷移动发挥了障碍物作用，2、促进孪晶变形，不断产生具有较大晶体取向差的内部界面。由于前2点效果的叠加，材料的抗变形性和加工硬化性能在较宽的应变范围内得以保持。这一成果彻底颠覆了“钢材氢脆现象”这一从来固有的观念，并可期给未来耐氢构造用材料开发展开新的视野。
本研究成果于2020年8月15日刊登于金属材料工学领域最具权威的“Acta Materialia”网络速报版上。
论文信息：
Title : Hydrogen,
as an alloying element, enables a greater strength-ductility balance in
an Fe-Cr-Ni-based, stable austenitic stainless steel
Journal : Acta Materialia
DOI : 10.1016/j.actamat.2020.08.024
