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2004 Fiscal Year Annual Research Report

化学ポテンシャル勾配を応用したエコスティールの開発

Research Project

Project/Area Number 14550720
Research InstitutionKyusyu Institute of Technology

Principal Investigator

大谷 博司  九州工業大学, 工学部, 助教授 (70176923)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石田 清仁  東北大学, 未来科学センター, 教授 (20151368)
Keywordsエコスティール / 化学ポテンシャル勾配 / クラッド鋼 / 表面改質 / 溶射皮膜
Research Abstract

表面改質技術の一つである溶射技術は,防食,防錆から装飾を目的としたものまで,一般に広く用いられている.その中でも自溶合金溶射,とりわけNi基自溶合金溶射による皮膜は耐摩耗性,耐食性,耐熱性に優れ,製鉄,自動車から機械部品,ボイラーチューブなど広く利用されている.この自溶合金溶射皮膜は,皮膜形成後,フュージングと呼ばれる再溶融処理を施すところに特徴がある.しかしこの再溶融処理によって,皮膜側から母材側に浸炭がおこり,接合界面に浸炭層が形成することが実用上問題となっている.そこで本年度は,これまで得られた化学ポテンシャル勾配によるCの拡散現象についての知見をNi基自溶合金へ適用し,母材への浸炭について,C原子の拡散挙動をシミュレーションすることにより考察し,浸炭の抑制について検討した.その結果以下の結論が得られた.
(1)Ni基自溶合金溶射皮膜の形成上問題となる,フユージング時におこる浸炭現象をJIS1種,4種の皮膜について再現することができた.
(2)Ni基自溶合金にNbを添加したが,母材への浸炭を抑制することができなかった.これは炭化物形成元泰として期待されたNbがほう化物を生成し,浸炭の駆動力であるCの化学ポテンシャルの低下に影響しなかったためである.
(3)Ni基自溶合金にTiを添加することで,母材への浸炭が抑制されることを予測できた.また皮膜へのC原子の拡散に伴い,TiCがより晶出することが予測され,これは硬度や耐摩耗性に乏しいJIS1種皮膜に対して有用である.

  • Research Products

    (8 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Thermodynamic study of Phase Equilibria the Ni-Fe-B system2005

    • Author(s)
      T.Tokunagaら
    • Journal Title

      Mater.Trans. 46(印刷中)

  • [Journal Article] 第一原理-CALPHAD法を用いた準安定平衡状態図の計算2005

    • Author(s)
      大谷博司ら
    • Journal Title

      まてりあ 44(印刷中)

  • [Journal Article] 鉄系クラッド材の界面における拡散挙動2004

    • Author(s)
      大道雅幸ら
    • Journal Title

      日本金属学会誌 68

      Pages: 1013-1019

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Thermodynamic analysis of the Co-Al-C and Ni-Al-C systems by incorporating ab initio energetic calculations into the CALPHAD approach2004

    • Author(s)
      H.Ohtaniら
    • Journal Title

      Computational Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 28

      Pages: 177

  • [Journal Article] Thermodynamic Analysis of the Fe-Al-C Ternary System by Incorporating ab initio Energetic Calculations into the CALPHAD approach2004

    • Author(s)
      H.Ohtaniら
    • Journal Title

      ISIJ International 44

      Pages: 1738

  • [Journal Article] Thermodynamic evaluation of the phase equilibria and glass-forming ability of the Fe-Si-B system2004

    • Author(s)
      T.Tokunagaら
    • Journal Title

      Computational Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 28(印刷中)

  • [Book] Springer Handbook of Materials Measurement Methods2005

    • Author(s)
      H.Ohtaniら
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      Springer-Verlag
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 被覆材料,ならびに耐食性,耐摩耗性および耐ヒートクラック性を有する鉄鋼製構造物2005

    • Inventor(s)
      大谷 博司ら
    • Industrial Property Rights Holder
      大谷 博司ら
    • Industrial Property Number
      特許、2004S01137
    • Filing Date
      2005-03-20

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2013-11-25  

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