| 研究課題/領域番号 |
20K05177
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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 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 浸炭 / 熱処理 / レーザ / 鋼 / 高速 / 表面硬化処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鋼の浸炭処理は、鋼製動力伝達部材等への表面硬化処理として必要不可欠な技術であるが、その処理過程で多量のエネルギーとガスを消費するため、これらを低減することが熱処理業界の課題である。本研究では、それらの問題を解消し得る、レーザを利用した独創的な「超高速浸炭技術」を提案し、この技術を実用的なレベルに発展させる。さらに、これまでの浸炭技術では極めて困難であった「微細領域の部分浸炭」も実現させ、浸炭処理の新たな分野への展開・波及を図る。
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| 研究成果の概要 |
浸炭処理は、鋼の強度を高めるために、工業的に多く利用されている。本研究では、レーザに注目し、従来より超高速で、浸炭できる技術の開発に成功した。プラスチック容器内に試料を置き、それに炭化水素系ガスを密封した後、容器越しにレーザを試料に照射する。レーザを照射して、試料を加熱すると、同時にガスも分解し、極短時間で浸炭ができる。本浸炭処理は、ガスの種類や圧力に依存するため、それらを制御し、さらにレーザの出力も制御すれば、所望の浸炭状態を得ることが可能である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的な浸炭処理は数時間を要すため、多量のエネルギーやガスの消費が、産業界では深刻な問題となっている。しかしながら、本研究で開発した浸炭処理は、従来よりも大幅に処理時間を短縮することができ、環境負荷軽減に大きく貢献できる。本浸炭処理は、制御方法の確立が実用化に向けた課題の一つであったが、本研究により、学術的な見地から浸炭に影響するファクターを明確にすることに成功し、本技術の制御性の高度化にも大きく貢献できた。
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