成膜後レーザ焼入れ処理によるセラミックス被覆鋼の高機能化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22560087
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 滋賀県立大学
• 研究代表者: 田邉 裕貴 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (00275174)
• 研究分担者: 小川 圭二 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (80405232)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 機械材料・材料科学 / 長寿命化 / トライボロジー / 表面改質 / 機械材料・材料力学

研究概要

セラミックス被覆鋼の高機能化を図るための新表面改質手法として 「成膜後レーザ焼入れ処理」 を提案し, 本手法の効果を調べた. 各種セラミックス被覆鋼に対して本処理を適用し, 薄膜の割れ, はく離等の損傷, 硬さや破壊強度の低下を生じることなく材の焼入れが可能で, 密着強度と耐摩耗性を向上させることができることを明らかにした. また, 本処理を応用した実部品を試作し,本手法の実用化の可能性についても検討した.

研究成果

• [雑誌論文] A New Surface ModificationMethodby Combination of Ceramic Coating and Laser HeatTreatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Takuya Saraie, Motoyuki Nishizawa, Tohru Takamatsu, Heisaburo Nakagawa
  • 雑誌名: New Methods of Damage andFailure Analysis of StructuralPart ページ: 175-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Treatment of Ceramic Coated Steel by Scanning Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe,Keiji Ogawa, Takuya Saraie,Yui Izumi, MitsuhiroGotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi, Tohru Takamatsu,Heisaburou Nakagawa
  • 雑誌名: Experimental Mechanics - New Trends and Perspectives - ページ: 183-184
• [雑誌論文] レーザ熱処理したセラミックス薄膜の破壊強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田邉裕貴, 小川圭二,高松徹,和泉遊以,中川平三郎,更家拓弥
  • 雑誌名: 日本材料学会第61期通常総会学術講演会 ページ: 106-106
• [雑誌論文] Quenching of CeramicCoated Steelsby Scanning Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Takuya Saraie, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino and Takuto Yamaguchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 566 ページ: 427-430
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.566.427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Laser HeatTreatment on Fracture Strength of Ceramic Thin Film (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Tohru Takamatsu,Heisaburo Nakagawa, Takuya Saraie, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino and Takuto Yamaguchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 566 ページ: 145-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Laser Heat Treatment on Fracture Strength of Ceramic Thin Film (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Tohru Takamatsu, Heisaburo Nakagawa, Takuya Saraie, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 566 ページ: 145-149
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.566.145
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Surface Modification Method by Combination of Ceramic Coating and Laser Heat Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Takuya Saraie, Motoyuki Nishizawa, Tohru Takamatsu, Heisaburo Nakagawa
  • 雑誌名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Part 巻: ISBN 978-80-248-2802-2 ページ: 175-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザ熱処理したセラミックス薄膜の破壊強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田邉裕貴，小川圭二，高松徹，和泉遊以，中川平三郎，更家拓弥
  • 雑誌名: 日本材料学会第６１期通常総会学術講演会 巻: - ページ: 106-106
• [雑誌論文] Heat Treatment of Ceramic Coated Steel by Scanning Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Takuya Saraie, Yui Izumi, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi, Tohru Takamatsu, Heisaburou Nakagawa
  • 雑誌名: Experimental Mechanics - New Trends and Perspectives - 巻: ISBN 978-972-8826-25-3 ページ: 183-184
• [学会発表] A New Surface Modification Method by Combination of CeramicCoating andLaser Heat Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe
  • 学会等名: The Fifth International Workshop New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ(チェコ)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Heat Treatmentof Ceramic Coated Steel by Scanning Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe
  • 学会等名: 15thInternational Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: ポルト(ポルトガル)
  • 年月日: 2012-07-23
• [学会発表] レーザ熱処理したセラミックス薄膜の破壊強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田邉裕貴
  • 学会等名: 日本材料学会第61期学術講演会
  • 発表場所: 日本材料学会第61期学術講演会
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] Quenching of Ceramic Coated Steels by Scanning Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Yui Izumi
  • 学会等名: 2012 InternationalConferenceon Machine Design and Manufacturing Engineering
  • 発表場所: 済州(韓国)
  • 年月日: 2012-05-12
• [学会発表] Influence of Laser Heat Treatment on Fracture Strength of Ceramic Thin Film (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe
  • 学会等名: 2012 International ConferenceonMachine Designand Manufacturing Engineering
  • 発表場所: 済州(韓国)
  • 年月日: 2012-05-12
• [学会発表] スキャナレーザによるセラミックス被覆鋼の面焼入れ (2012)
  • 著者名/発表者名: 西澤行
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] レーザ焼入れ処理によるセラミックス被覆鋼の高強度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 更家拓哉
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] CrAlNコーテッド鋼のレーザ焼入れ (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎遼
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] Influence of Laser Heat Treatment on Fracture Strength of Ceramic Thin Film
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Tohru Takamatsu, Heisaburo Nakagawa, Takuya Saraie, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi
  • 学会等名: 2012 International Conference on Machine Design and Manufacturing Engineering
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Quenching of Ceramic Coated Steels by Scanning Laser
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Takuya Saraie, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi
  • 学会等名: 2012 International Conference on Machine Design and Manufacturing Engineering
  • 発表場所: 韓国，済州
• [学会発表] レーザ熱処理したセラミックス薄膜の破壊強度
  • 著者名/発表者名: 田邉裕貴，小川圭二，高松徹，和泉遊以，中川平三郎，更家拓弥
  • 学会等名: 日本材料学会第６１期学術講演会
  • 発表場所: 韓国，済州
• [学会発表] Heat Treatment of Ceramic Coated Steel by Scanning Laser
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Takuya Saraie, Yui Izumi, Mitsuhiro Gotoh, Hideki Hagino, Takuto Yamaguchi, Tohru Takamatsu, Heisaburou Nakagawa
  • 学会等名: 15th International Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: ポルトガル，ポルト
• [学会発表] A New Surface Modification Method by Combination of Ceramic Coating and Laser Heat Treatment
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Yui Izumi, Takuya Saraie, Motoyuki Nishizawa, Tohru Takamatsu, Heisaburo Nakagawa
  • 学会等名: The Fifth International Workshop New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: チェコ，オストラバ