Development of Stainless Steel Composite Structures Optimized for Low-Temperature Plasma Treatment

• Project/Area Number: 25K08352
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 足立 振一郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (50359410)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 拓人 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (20530041)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 窒化処理 / 浸炭処理 / マテリアルズ・インフォマティクス

Outline of Research at the Start

ステンレス鋼に対する低温プラズマ窒化・浸炭処理は，窒素または炭素が過飽和に固溶した相を形成することで，耐摩耗性および耐腐食性を改善できる．本研究は，硬質なタングステンカーバイド粒子で複合強化されたステンレス鋼造形物の特性をさらに向上させるために，マテリアルズ・インフォマティクス（MI）を活用して，合金成分および組成と窒化・浸炭層の特性との相関関係を金属学的に解明する．さらに，特性を予測するモデルを構築して最適な合金設計を実現し，セラミックスと同程度の優れた特性を持つ材料を開発する．