2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
21560739
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
古谷野 有 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (00215419)
|
|---|
| Keywords | 高窒素 / オーステナイト / 二相鋼 / 窒化 / ボイド |
|---|
| Research Abstract |
本研究は高窒素オーステナイトを200℃程度の低温で時効する事によりナノメートルスケールのα-Fe+γ'-Fe_4Nの二相鋼にするものである。この二相鋼はカッターナイフの刃よりも硬い850Hvを越える高い硬度を持ち、有害物質やレアメタルを全く使わないので金型や自動車部品の表面処理に役立つと考えている。昨年度は純鉄の圧延材(厚さ0.1mm)を用いてオーステナイト単相を作成する条件を調べた。10%NH3_+H_2混合ガス中の650℃で0.1mm程度が単相が得られる最大厚さであることがわかっている。今年度は構造材料を視野に入れた検討を始めた。純鉄では現実的ではないのでSS400材を試した。純鉄と同様に窒化時間と共に窒素の侵入深さが増え、試料全体の窒素濃度は6時間程度までは単調に増加し、その後は窒素濃度は徐々に低下していくとともに試料に大きな割れが見られるようになった。純鉄と同様に試料中の格子欠陥で窒素原子が結合して脱窒が起こりボイドが発生したと考えられる。色々な条件を試みた結果としてボイド生成は不可避であると考えている。次に直径10ミリのSS400丸棒に対して窒化+急冷実験を行った。0.1mm板と同じ窒化条件を試したが窒化しなかった。そこで雰囲気のアンモニア濃度を100%から試したところ白層と呼ばれるポーラスなε相が生成して試料表面がボロボロになってしまった。表面にオーステナイト層を作る条件、つまり窒化温度、アンモニア濃度、窒化時間の最適な組み合わせを探し出し、加えて充分な速度でφ10mm丸棒をアンモニア雰囲気から水急冷する方法を考案するのは容易ではないことがわかった。しかしながら不可能ではなさそうなので上手く戦略を立てれば攻略できると信じている。
|
Research Products
(6 results)
