Development of High Hardness and Toughness Materials by Harmonic Microstructure Control

• Project/Area Number: 23560847
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Structural/Functional materials
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: FUJIWARA Hiroshi 同志社大学, 理工学部, 准教授 (80320117)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 調和組織制御 / メカニカルミリング / 放電プラズマ焼結 / ハイス鋼 / 低炭素鋼 / 炭素鋼 / 調和組織 / ネットワーク構造 / 複合調和組織 / 高速度鋼

Research Abstract

A harmonic structure material was produced by a tool steel and a mild steel. The harmonic structure composite with the tool steel and mild steel exhibits high hardness, high tensile strength, and enough elongation compared with the conventional particle dispersed composite. The superior mechanical properties of the harmonic structure composite are attributed to the plastic deformation around the cracks which initiate at network area.

Research Products

• [Journal Article] Deformation Behavior of High Speed Steel/Low Carbon Steel Composite with Harmonic Structure by MM/SPS Process (2014)
  • Author(s): Y. Tsuzuki, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Journal Title: IOP Conference Series : Materials Science and Engineering Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microstructure and Mechanical Properties of High Speed Steel/Carbon Steel Composite with Harmonic Structure (2013)
  • Author(s): 山田 雄介,藤原 弘,宮本 博之,飴山 惠
  • Journal Title: Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy Volume: 60 Issue: 4 Pages: 160-166
  • DOI: 10.2497/jjspm.60.160
  • NAID: 10031171517
  • ISSN: 0532-8799, 1880-9014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creation of Harmonic Structured Composite Materials with Tool Steel and Carbon Steel by MM / SPS Process (2012)
  • Author(s): H. Fujiwara, Y, Yamada, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Journal Title: Proceedings of 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition Volume: (CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanical Properties of Tool Steel / Mild Steel Composite Materials with Harmonic Structure (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Journal Title: Proceedings of International Workshop on Bulk Nanostructured Metals Pages: 121-124
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MM/SPSプロセスにより作製されたハイス鋼/低炭素鋼複合調和組織材料の変形メカニズム (2014)
  • Author(s): 續木 雄基,藤原 弘,宮本 博之,飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会,平成26年度春季大会(第113回講演大会)
  • Place of Presentation: 早稲田大学国際会議場
• [Presentation] MM／SPSプロセスにより作製されたハイス鋼／低炭素鋼複合調和組織材料の変形メカニズム (2014)
  • Author(s): 續木 雄基，藤原 弘，宮本 博之，飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会，平成26年度春季大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
• [Presentation] Deformation Behavior of High Speed Steel/Low Carbon Steel Composite with Harmonic Structure by MM/SPS Process (2014)
  • Author(s): Y. Tsuzuki, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Organizer: The 6th International Conference on Nanomaterials by Severe Plastic Deformation (Nano SPD6)
  • Place of Presentation: Metz, France
• [Presentation] 高速度鋼および低炭素鋼を用いた複合調和組織材料の機械的特性 (2013)
  • Author(s): 藤原 弘, 山田 雄介, 宮本 博之
  • Organizer: 日本鉄鋼協会第165回春季講演大会
  • Place of Presentation: 東京電機大学
• [Presentation] MM/SPS法により作製した高速度鋼/炭素鋼複合調和組織材料の機械的特性と摩耗特性 (2013)
  • Author(s): 續木 雄基,藤原 弘,宮本 博之,飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会,平成25年度春季大会(第111回講演大会)
  • Place of Presentation: 早稲田大学国際会議場
• [Presentation] ハイス鋼および低炭素鋼の複合調和組織材の機械的性質と破壊メカニズム (2013)
  • Author(s): 續木 雄基,藤原 弘,宮本 博之
  • Organizer: 日本機械学会 M&M2013 材料力学カンファレンス
  • Place of Presentation: 岐阜大学
• [Presentation] MM/SPS法により作製した高速度鋼/炭素鋼複合調和組織材料の機械的特性と摩耗特性 (2013)
  • Author(s): 續木 雄基，藤原 弘，宮本 博之，飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会，平成25年度春季大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
• [Presentation] MM/SPS法によるハイス鋼/炭素鋼複合調和組織材料の創成 (2012)
  • Author(s): 山田 雄介,藤原 弘,宮本 博之, 飴山 惠
  • Organizer: 日本鉄鋼協会第163回春季講演大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] 高速度鋼および炭素鋼を用いた複合調和組織材料の機械的性質 (2012)
  • Author(s): 山田 雄介,藤原 弘,宮本 博之,飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会,平成24年度春季大会(第109回講演大会)
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学
• [Presentation] Mechanical Properties of Tool Steel / Mild Steel Composite Materials with Harmonic Structure (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Organizer: International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
• [Presentation] MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF TOOL STEEL / MILD STEEL HARMONIC STRUCTURED COMPOSITE BY MM / SPS PROCESS (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto, K. Ameyama
  • Organizer: XI International Conference on Nanostructured Materials (NANO2012)
  • Place of Presentation: Rhodes, Greece
• [Presentation] Creation of Harmonic Structured Composite Materials with Tool Steel and Carbon Steel by MM / SPS Process (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Organizer: 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
• [Presentation] 調和組織構造を有するハイス鋼/炭素鋼複合材料の微細組織と機械的性質 (2012)
  • Author(s): 山田 雄介,藤原 弘,宮本 博之,飴山 惠
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会,平成24年度秋季大会(第110回講演大会)
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・草津キャンパス
• [Presentation] Creation of Harmonic Structured Composite Materials with Tool Steel and Carbon Steel by MM / SPS Process (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Organizer: 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF TOOL STEEL / MILD STEEL HARMONIC STRUCTURED COMPOSITE BY MM / SPS PROCESS (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto, K. Ameyama
  • Organizer: XI International Conference on Nanostructured Materials (NANO2012)
  • Place of Presentation: ギリシャ、ロードス島
• [Presentation] Mechanical Properties of Tool Steel / Mild Steel Composite Materials with Harmonic Structure (2012)
  • Author(s): Y. Yamada, H. Fujiwara, H. Miyamoto and K. Ameyama
  • Organizer: International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
  • Place of Presentation: 京都大学
• [Presentation] 調和組織構造を有するハイス鋼／炭素鋼複合材料の微細組織と機械的性質 (2012)
  • Author(s): 山田雄介，藤原 弘，宮本博之，飴山 惠
  • Organizer: 粉体・粉末冶金協会，平成24年度秋季大会
  • Place of Presentation: 立命館大学
• [Presentation] 高速度鋼および炭素鋼を用いた複合調和組織材料の機械的性質 (2012)
  • Author(s): 山田雄介，藤原 弘，宮本博之，飴山 惠
  • Organizer: 粉体・粉末冶金協会，平成24年度春季大会
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学
• [Presentation] 高速度鋼および炭素鋼を用いた複合調和組織材料の機械的性質 (2012)
  • Author(s): 山田雄介
  • Organizer: 粉体・粉末冶金協会平成24年度春季大会(第109回講演大会)
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学