高硬度・高窒素ナノ二相鋼の作製と耐熱性の研究

• 研究課題/領域番号: 21560739
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 古谷野 有 筑波大学, 数理物質系, 講師 (00215419)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 熱処理 / 窒化 / 高窒素 / オーステナイト / 二相鋼 / 丸棒 / ボイド

研究概要

鋼材の表面に軟質な高窒素オーステナイトを生成させ、それを低温時効することで結晶粒径が数十ナノメートルのα-Feとγ'-Fe_4Nからなる硬質層に転化する新しい表面処理法を考案し、基礎研究を行った。試料表面から内部に拡散した窒素が粒界で再結合して窒素ガスとなり試料を脆化させることがわかったが、窒化条件や急冷法を工夫して直径10mmの軟鋼棒表面130μmに900Hvの硬化層を生成させることができた。4件の特許を出願した。

研究成果

• [雑誌論文] SS400丸棒表面の高窒素オーステナイト層生成と低温時効 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 土山聡宏, 高木節雄, 大森靖浩
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 24巻 ページ: 1018-1018
• [雑誌論文] Fe-N二元系オーステナイトの恒温変態組織に及ぼす変態温度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福澤範英, 中田伸生, 土山聡宏, 高木節雄, 古谷野有, 大森靖浩
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 24巻 ページ: 1017-1017
• [雑誌論文] Anormalous temperature dependence of the superelastic behaviour of Ti-Nb-Mo alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: Al-Zain Yazan, H. Y. Kim, T. Koyano, H. Hosoda, T. H Nam, S. Miyazaki
  • 雑誌名: Acta Materiarlia 巻: 59 号: 4 ページ: 1464-1473
  • DOI: 10.1016/j.actamat.2010.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fe-N二元系オーステナイトの恒温変態組織に及ぼす変態温度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福澤範英, 他5名
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 24 ページ: 1017-1017
• [雑誌論文] SS400丸棒表面の高窒素オーステナイト層生成と低温時効 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 他3名
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 24 ページ: 1018-1018
• [雑誌論文] 高窒素オーステナイトの473K等温時効 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 川野祐輔, 土山聡宏, 高木節雄
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 23巻 ページ: 317-317
• [雑誌論文] 高窒素オーステナイトの473K等温時効 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 他3名
  • 雑誌名: 日本鉄鋼協会講演論文集 巻: 23 ページ: 317-317
• [雑誌論文] Comprehensive studies for the crystal strucutres and electronice properties of the superconducting system Fe_<1+δ>Se_<1-x>Te_x with δ≒0.037 and x≒0.55 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Onoda, 他3名
  • 雑誌名: J.Phys. : Condens.Matter 巻: 22 ページ: 505702-505702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fe-N合金ラスマルテンサイトの組織と結晶学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森戸茂一、岩見祐貴、古谷野有、大庭卓也
  • 雑誌名: 熱処理 巻: 49巻 ページ: 89-90
  • NAID: 10025193530
  • URL: http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsht/journal/img/allcont.pdf
  • 査読あり
• [学会発表] SS400丸棒表面の高窒素オーステナイト層生成と低温時効 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 土山聡宏, 高木節雄, 大森靖浩
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第162回秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Fe-N二元系オーステナイトの恒温変態組織に及ぼす変態温度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福澤範英, 中田伸生, 土山聡宏, 高木節雄, 古谷野有, 大森靖浩
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第162回秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Fe-N二元系オーステナイトの恒温変態組織に及ぼす変態温度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福澤範英, 他5名
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] SS400丸棒表面の高窒素オーステチイト層生成と低温時効 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 他3名
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Isothermal martensitic transformation of binary nitrogen austenite (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Koyano
  • 学会等名: International conference on martensitic transformations
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 高窒素オーステナイトの473K等温時効 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有, 川野祐輔, 土山聡宏, 高木節雄
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第159回春期講演大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 高窒素オーステナイトの等温マルテンサイト変態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Cu-Al-Mn合金の極低温環境下におけるマルテンサイト変態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井誠一郎, 他2名
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Temperature Dependence of the Shape Memory Properties of Ti-Nb-Mo Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: Al-Zain Yazan
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 高窒素オーステナイトの473K等温時効 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古谷野有
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [産業財産権] 鉄系材料およびその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 大森靖浩, 他3名
  • 権利者名: JFEスチール(株)、筑波大学
  • 産業財産権番号: 2011-184124
  • 出願年月日: 2011-08-25
• [産業財産権] 鉄系材料の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 大森靖浩, 他3名
  • 権利者名: JFEスチール(株)、筑波大学
  • 産業財産権番号: 2011-184110
  • 出願年月日: 2011-08-25
• [産業財産権] 鉄系材料およびその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 大森靖浩, 他3名
  • 権利者名: JFEスチール(株)、筑波大学
  • 産業財産権番号: 2011-085464
  • 出願年月日: 2011-04-07
• [産業財産権] 鉄系材料およびその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 岩本隆, 他3名
  • 権利者名: JFEスチール(株)、筑波大学
  • 産業財産権番号: 2010-117429
  • 出願年月日: 2010-05-21