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Development of a New Surface Modification Technique for Improving High-temperature Corrosion Resistance of Refractory Metals

Research Project

Project/Area Number 24560887
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

MORIZONO Yasuhiro  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (70274694)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords高融点金属 / 鉄粉 / グラファイト / 窒素ガス / 表面改質 / 炭化物 / 窒化物 / 炭窒化物 / 窒素
Outline of Final Research Achievements

Group 4 to 6 metals are known as a refractory metal. To directly coat their surfaces with their carbide and nitride layers, it is necessary to remove a thermodynamically stable oxide film on the surface before carbon and nitrogen are diffused into the metal. Therefore, surface modification for their metals is difficult. On the other hand, we have found a simplified technique for forming a titanium carbonitride layer on the surface of titanium, which belongs to group 4 in the periodic table. Specifically, a titanium plate is embedded in a mixture containing iron and graphite powders, and then heat-treated at a temperature of around 1273 K in a nitrogen flow. In the present study, this new surface modification technique was applied to the refractory metal like molybdenum and tantalum, and its effectiveness was investigated from a viewpoint of a practical technique.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (61 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (53 results) (of which Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Aluminizing of High-carbon Steel by Explosive Welding and Subsequent Heat Treatment2015

    • Author(s)
      Y. Morizono, T. Yamaguchi and S. Tsurekawa
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 55 Pages: 272-277

    • NAID

      130004734507

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    • Author(s)
      Y. Morizono and S. Nakatsukasa
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 54 Pages: 1368-1373

    • NAID

      130004466821

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    • Journal Title

      耐火物

      Volume: 66 Pages: 542-546

    • NAID

      40020255008

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  • [Journal Article] Surface Hardening of Titanium by Using a Simplified Carbon and Nitrogen Diffusion Technique with Steel and Carbon Powders2013

    • Author(s)
      Y. Morizono, Y. Kawano, S. Tsurekawa and T. Yamamuro
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 54 Pages: 1454-1459

    • NAID

      10031189504

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    • Author(s)
      M. Yoshimoto, Y. Morizono, S. Tsurekawa and T. Baba
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 120 Pages: 276-279

    • NAID

      130004480079

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      森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
    • Journal Title

      Tetsu-to-Hagane

      Volume: 98 Issue: 9 Pages: 476-481

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.98.476

    • NAID

      130002127331

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
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      東京都・東京大学駒場Ⅰ地区キャンパス
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      日本金属学会2015年(第156回)春期講演大会
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      東京都・東京大学駒場Ⅰ地区キャンパス
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      2015-03-19
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      東京都・溶接会館 2階 溶接ホール
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      2014-10-31
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      愛知県・名古屋大学東山キャンパス
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      日本金属学会2014年(第155回)秋期講演大会
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      愛知県・名古屋大学東山キャンパス
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      2014-09-25
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      日本金属学会2014年(第155回)秋期講演大会
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      愛知県・名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24
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      福岡県・九州大学伊都キャンパス
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      吉永聖矢,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
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      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部共催 平成26年度合同学術講演大会
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      福岡県・九州大学伊都キャンパス
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      2014-06-07
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      The 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing (PRICM-8)
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  • [Presentation] 簡易炭窒化処理によるIV・V・VI族金属の表面改質

    • Author(s)
      原裕太,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
    • Organizer
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • Place of Presentation
      愛媛県・愛媛大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄鋼粉末の利用によって起こる鋼の浸炭現象

    • Author(s)
      上田祐貴,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
    • Organizer
      日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      愛媛県・愛媛大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄鋼粉末を利用したステンレス鋼の炭窒化処理

    • Author(s)
      松田尚久,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝,大西昌澄
    • Organizer
      日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      愛媛県・愛媛大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] アルミニウムを衝撃被覆したチタンおよび炭素鋼表面における反応拡散

    • Author(s)
      森園靖浩
    • Organizer
      溶接学会九州支部 溶接研究会/日本塑性加工学会 接合・複合分科会「未踏接合技術の開発・実用化研究班」第5回研究交流会
    • Place of Presentation
      福岡・北九州国際会議場
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] アルミニウムを衝撃被覆した炭素鋼の熱処理による微細組織変化

    • Author(s)
      森園靖浩,今村拓矢,連川貞弘
    • Organizer
      火薬学会秋季研究発表講演会
    • Place of Presentation
      鹿児島・KKR鹿児島敬天閣
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 全鋼種に適用可能な簡易炭窒化処理法

    • Author(s)
      森園靖浩
    • Organizer
      溶接学会九州支部・溶接学会若手会員の会共催「第4回 若手グループ研究会・見学会」
    • Place of Presentation
      福岡県・山九株式会社黒崎工場
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] チタンの陽極酸化皮膜に対する簡易炭窒化処理

    • Author(s)
      吉本光宇,阿川慎治,森園靖浩,連川貞弘
    • Organizer
      日本セラミックス協会2013年年会
    • Place of Presentation
      東京都・東京工業大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] チタンの簡易炭窒化処理に及ぼす鉄鋼粉末組成の影響

    • Author(s)
      森園靖浩,河野友香,連川貞弘
    • Organizer
      日本金属学会2013年春期(第152回)大会
    • Place of Presentation
      東京都・東京理科大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] アルミニウム箔を衝撃被覆した炭素鋼の熱処理にともなう欠陥形成

    • Author(s)
      今村拓矢,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
    • Organizer
      日本金属学会2013年春期(第152回)大会
    • Place of Presentation
      東京都・東京理科大学
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] TiNi合金/ステンレス鋼界面における脆化現象

    • Author(s)
      河端逸人,森園靖浩,連川貞弘,山室賢輝
    • Organizer
      日本金属学会2013年春期(第152回)大会
    • Place of Presentation
      東京都・東京理科大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 金属材料の表面処理方法2014

    • Inventor(s)
      森園靖浩,連川貞弘,松田尚久,大西昌澄
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本大学,旭千代田工業株株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-020986
    • Filing Date
      2014-02-06
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 導電性材料の製造方法及び導電性材料2012

    • Inventor(s)
      森園靖浩,連川貞弘,吉本光宇
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本大学,株式会社熊防メタル
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-209047
    • Filing Date
      2012-09-24
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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