2022 Fiscal Year Annual Research Report
環境負荷軽減に寄与するプラスチック容器内で実現可能な超高速浸炭技術の確立
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20K05177
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
平田 智丈 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (20359433)
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| 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)
横山 雄二郎 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 (30359418)
星野 英光 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 総括研究員 (60359396)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 浸炭 / レーザ / 鋼 / 熱処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鋼の浸炭処理は、鋼製動力伝達部材等の表面硬化処理として不可欠な技術であるが、その処理過程で排出される多量の温室効果ガスが問題となっている。さらに、浸炭処理は多量のエネルギーと浸炭ガスを消費するため、これらを低減することも喫緊の課題である。本研究では、レーザを利用した独創的な「超高速浸炭技術」を提案し、さらにその実用化の可能性を検証することで、環境負荷軽減に大きく貢献できる制御性の高い浸炭技術を確立し、鋼の浸炭処理の新たな展開・普及を図る。
最終年度は、これまで浸炭に使用してきたプロパンガス以外に、メタンガスも準備して、その影響を調査した。その結果、メタンガスを使用しても、レーザ照射により高速浸炭できることが確認できた。ただし、プロパンガスとメタンガスでは、最適なレーザ照射条件や雰囲気条件が大きく異なることがわかった。特に、メタンガスは、プロパンガスと比べて大幅に高い濃度の雰囲気が必要となることがわかったが、この傾向は、一般のガス浸炭の際と同様であり、レーザを利用した浸炭処理においても、一般的なガス浸炭のメカニズムの解析手法を参考にできることもわかった。
また、最終年度では、円柱状のサンプルにおいて、回転させながらレーザを照射して浸炭することも試み、レーザ浸炭処理の対象となるサンプルの形状自由度も確認した。
研究期間全体を通して、レーザ照射による鋼への高速浸炭処理を試みてきたが、レーザを使用した浸炭は、特定の狭い条件下だけでなく、浸炭用のガスの種類や、サンプルの形状などにおいて、汎用性豊かな技術に発展できる可能性を見出せた。今後は、その特長を活かし、実用化を目指していく予定である。
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Research Products
(1 results)
