| 研究課題/領域番号 |
18K04785
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
諸岡 聡 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10534422)
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| 研究分担者 |
宮本 吾郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60451621)
城 鮎美 (瀬ノ内鮎美) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 主任研究員(定常) (60707446)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 窒化 / オーステナイト系ステンレス鋼 / 圧縮残留応力 / X線応力測定 / 放射光 / 中性子 / その場測定 / 浸炭 / 応力 / オーステナイト / 放射光X線回折測定 / 中性子回折測定 / 放射光白色X線回折測定 / その場観測 / ステンレス鋼 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では鉄基地の表面に対して窒素を浸透させた際の応力形成プロセスのその場観測技術の開発と，その応力形成メカニズムについて調査を行った．種々の条件でガス窒化処理を行うと，平板の場合は表面に窒素が浸透して，従来の報告通り，表面硬さの上昇や大きな圧縮残留応力が付与されることを確認した．一方，薄板や粉末の鋼の場合は窒素を浸透させても圧縮残留応力が付与されないことを明らかにした．その理由として，放射光X線回折法による窒素雰囲気における加熱その場観測技術を用いて，窒素の浸透のみでは大きな弾性ひずみの増加を与えないことを明らかにした．得られた知見は，鋼の表面硬化技術に重要な指針を与えることを示唆している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質拡散による表面を硬化させる技術は，新素材の開発のような派手さはないものの，産業プロセスにおいて，材料に付加価値を与える重要な技術である．このような技術は既に多くの現場で使用され，社会に還元されている．しかし，たとえ優れた技術であっても，材料は必ず壊れ，大きな事故に繋がる可能性が潜んでいる．このような危険を事前に把握するために，先端測定技術による学術的アプローチを用いた健全性評価が大いに力を発揮する．本研究で取り組んだ放射光X線回折法による窒素雰囲気における加熱その場観測技術開発は，学術的な要素が強いものの，未来を支える技術になり得る可能性があり，本研究を成し遂げることは社会的意義がある．
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