• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

心疾患治療用高性能金属材料の開発

Research Project

Project/Area Number 16J04279
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

植木 洸輔  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsCo-Cr-W-Ni合金 / 低温熱処理 / 歪み誘起マルテンサイト変態 / 機械的特性 / バルーン拡張型ステント / ASTM F90合金 / Co-Cr-Mo合金 / 耐食性
Outline of Annual Research Achievements

1. 前年度までのASTM F90 Co-20Cr-15W-10Ni(mass%)合金における加工熱処理による結晶粒微細化と低温熱処理による機械的特性の向上に関する研究を発展させ、塑性変形挙動の結晶粒径依存性を調査した。粗大結晶粒組織の場合には、塑性変形中に加工硬化率が上昇する優れた加工硬化特性を示し、低温熱処理を施すことでその傾向が促進された。一方で、微細結晶粒組織の場合には、塑性変形初期では高い加工硬化率を示すものの、歪みの増加とともに加工硬化率が減少する傾向を示した。結晶粒微細化によって歪み誘起マルテンサイト変態(SIMT)の発生が促進されていることが明らかとなった。これは、結晶粒微細化に伴い、SIMTの発生サイトになりやすい結晶粒界および双晶界面が増加したためであると考えられる。さらに、結晶粒径にかかわらず、低温熱処理によりSIMTの発生が抑制された。これらの結果から、結晶粒微細化と低温熱処理を組み合わせることで高強度、高延性、低降伏応力というバルーン拡張型ステントに適した特性を付与することが可能であることが明らかとなった。
2. ASTM F90 Co-20Cr-15W-10Ni(mass%)合金をベースとして、低降伏応力を維持したままでのさらなる高強度化、高延性化を目的として、Si, Mnを添加した新合金を作製した。Siは、固溶強化による強度向上を、Mnは延性の向上および析出物形成の抑制を目的として添加した。Si添加により(Co, Ni)WSi laves相が形成し、強度が向上したものの、延性の著しい低下が確認された。一方で、Mn添加により延性が向上し、塑性変形中に加工硬化率が上昇する優れた加工硬化特性を示した。この結果から、Mn添加は、高強度、高延性、低降伏応力を共立する合金開発において一つの有効な方法であることが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Synchronous improvement in strength and ductility of biomedical Co?Cr?Mo alloys by unique low-temperature heat treatment2019

    • Author(s)
      Ueki Kosuke、Abe Mai、Ueda Kyosuke、Nakai Masaaki、Nakano Takayoshi、Narushima Takayuki
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering: A

      Volume: 739 Pages: 53-61

    • DOI

      10.1016/j.msea.2018.10.016

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microstructural Changes During Plastic Deformation and Corrosion Properties of Biomedical Co-20Cr-15W-10Ni Alloy Heat-Treated at 873 K2018

    • Author(s)
      Kosuke Ueki, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima
    • Journal Title

      Metallurgical and Materials Transaction A

      Volume: 49 Pages: 2393-2404

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterogeneous microstructures and corrosion resistance of biomedical Co-Cr-Mo alloy fabricated by electron beam melting (EBM)2018

    • Author(s)
      Wei Daixiu、Koizumi Yuichiro、Chiba Akihiko、Ueki Kosuke、Ueda Kyosuke、Narushima Takayuki、Tsutsumi Yusuke、Hanawa Takao
    • Journal Title

      Additive Manufacturing

      Volume: 24 Pages: 103-114

    • DOI

      10.1016/j.addma.2018.09.006

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microstructural changes during plastic deformation and corrosion properties of biomedical Co-20Cr-15W-10Ni alloy heat-treated at 873 K2018

    • Author(s)
      K.Ueki, K.Ueda, M.Nakai, T.Nakano and T.Narushima
    • Journal Title

      Metallurgical and Materials Transaction A

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microstructure and mechanical properties of heat treated Co-20Cr-15W-10Ni alloy for biomedical application2016

    • Author(s)
      K. Ueki, K. Ueda and T. Narushima
    • Journal Title

      Metall. Mater. Trans. A

      Volume: 47 Issue: 6 Pages: 2773-2782

    • DOI

      10.1007/s11661-016-3488-5

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Changes in Microstructure of Biomedical Co-Cr-Mo Alloys during Aging at 973 to 1373 K2016

    • Author(s)
      K.Ueki, Y. Kurihara, S. Mineta, Alfirano, K. Ueda, S. Namba, T. Yoneda and T. Narushima
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 57, No.12 Pages: 2048-2053

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 生体用Co-Cr-W-Ni合金における歪み誘起マルテンサイト変態発生挙動の結晶粒径依存性2018

    • Author(s)
      植木洸輔, 上田恭介, 仲井正昭, 中野貴由, 成島尚之
    • Organizer
      日本金属学会2018年秋期講演大会(第163回)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体用Co-Cr-W-Ni合金の結晶粒径が塑性変形挙動に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      植木洸輔, 上田恭介, 仲井正昭, 中野貴由, 成島尚之
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会東北ブロック講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ステント用Co-Cr合金の塑性変形挙動に及ぼす結晶粒径の影響2018

    • Author(s)
      植木 洸輔、上田 恭介、仲井 正昭、中野 貴由、成島 尚之
    • Organizer
      日本金属学会2018年春期講演大会(第161回)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 積層造形法により作製したCo-Cr-Mo合金の組織微細化と析出物2018

    • Author(s)
      笠松初香、植木洸輔、上田恭介、小泉雄一郎、魏代修、千葉晶彦、成島尚之
    • Organizer
      日本金属学会2018年春期講演大会(第161回)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Microstructure change during deformation of biomedical Co-Cr-W-Ni alloy2017

    • Author(s)
      K.Ueki, K.Ueda, M.Nakai and T.Narushima
    • Organizer
      2017 Russia-Japan Conference, Advanced Materials: Synthesis, Processing and Properties of Nanostructures
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市、秋保温泉華の湯
    • Year and Date
      2017-03-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ステント用Co-Cr合金の低温熱処理および塑性変形にともなう微細組織変化2017

    • Author(s)
      植木洸輔、上田恭介、仲井正昭、成島尚之
    • Organizer
      日本金属学会第160回春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京都八王子市、首都大学東京 南大沢キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体用Co-Cr-Mo合金の熱処理による機械的特性変化2017

    • Author(s)
      植木 洸輔、阿部 舞、上田 恭介、仲井 正昭、中野 貴由、成島 尚之
    • Organizer
      日本金属学会2017年秋期講演大会(第161回)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体用Co-Cr-Mo合金における熱処理が微細組織および機械的特性に与える影響2017

    • Author(s)
      植木 洸輔、阿部 舞、上田 恭介、仲井 正昭、中野 貴由、成島 尚之
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ・日本バイオマテリアル学会東北ブロック 講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Changes in microstructure during deformation in ASTM F90 Co-20Cr-15W-10Ni alloy for biomedical application2017

    • Author(s)
      K.Ueki, K.Ueda, M.Nakai, T.Nakano and T.Narushima
    • Organizer
      2017 Joint Symposium on Materials Science and Engineering for the 21st Century
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体用Co-Ni-Cr-Mo合金の機械的特性に及ぼすTi含有量の影響2017

    • Author(s)
      砂沢俊哉、植木洸輔、上田恭介、成島尚之
    • Organizer
      日本金属学会2017年秋期講演大会(第161回)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体用Co-Ni-Cr-Mo(ASTM F562)合金の機械的特性に及ぼす熱処理の影響2017

    • Author(s)
      砂沢俊哉、植木洸輔、上田恭介、成島尚之
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ・日本バイオマテリアル学会東北ブロック 講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ASTM F1058合金における熱処理が微細組織および機械的特性に与える影響2016

    • Author(s)
      植木洸輔、上田恭介、成島尚之
    • Organizer
      日本金属学会第159回秋期講演大会
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市、大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Tensile properties and corrosion resistance of heat-treated Co-20Cr-15W-10Ni alloy for stent application2016

    • Author(s)
      K.Ueki, K.Ueda and T.Narushima
    • Organizer
      2016 Joint Symposium on the MSE for 21st Century
    • Place of Presentation
      Dream Center, Gyeongju, Korea
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi