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表面改質層のフェムト秒レーザー援用ナノ構造化による高機能金属表面の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24360312
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関福井工業高等専門学校

研究代表者

安丸 尚樹  福井工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90158006)

連携研究者 宮崎 健創  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (50293957)
加藤 寛敬  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30311020)
千徳 英介  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (10436834)
研究協力者 木内 淳介  
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードフェムト秒レーザー / アブレーション / 合金鋼 / 表面硬化層 / 窒化 / ナノ構造 / DLC / トライボロジー / 窒化・浸炭 / プラズマ窒化
研究成果の概要

フェムト秒レーザーにより,金型用鋼(1.5C-12Cr)とステンレス鋼(18Cr-8Ni)の窒化材および低炭素鋼(0.1C)の試料表面に微細な周期(ナノ)構造を加工し,ナノ構造の間隔Dや加工速度を比較した.その結果,窒化された合金鋼のDはCrN析出の影響でレーザー波長λの約1/3と低炭素鋼より小さくなること,窒化材の加工速度のフルーエンス(対数表示)依存性が,加工理論の直線に従わず2次曲線を示すことを見出した.さらに金型用鋼の窒化層表面にナノ構造を加工した後にDLCを被覆すると,SUJ2ボールに対しても優れたトライボロジー特性を示すことが判明した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる窒化された合金鋼および低炭素鋼表面のナノ構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      西澤隆宏、安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 雑誌名

      日本機械学会北陸信越支部第44回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      巻: なし ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Femtosecond-laser-induced nanostructure and high ablation rate observed on nitrided alloy steel2015

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku, M. Haga and J. Kiuchi
    • 雑誌名

      Journal of Laser Micro/Nanoengineering

      巻: 10 ページ: 33-37

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Femtosecond-laser-induced nanostructure and high ablation rate observed on nitrided alloy steel2014

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku and J. Kiuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of LPM2014 - the 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication,

      巻: なし ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 合金鋼窒化層表面のナノ構造形成とアブレーション現象の特徴2014

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 雑誌名

      表面技術協会第130回講演大会講演要旨集

      巻: なし ページ: 110-110

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる窒化された金型用鋼表面のナノ構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      鷲田善幸、安丸尚樹、千徳英介、宮崎健創、木内淳介
    • 雑誌名

      日本機械学会北陸信越支部第43回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      巻: 43 ページ: 712-712

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる合金鋼窒化層表面のナノ構造形成2013

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、宮崎健創、木内淳介
    • 雑誌名

      表面技術協会第128回講演大会講演要旨集

      巻: 128 ページ: 94-94

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Femtosecond-laser-induced nanostructure formed on nitrided stainless steel2013

    • 著者名/発表者名
      N.Yasumaru, E.Sentoku, K.Miyazaki, and J.Kiuchi
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci.

      巻: Vol.264 ページ: 611-615

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2012.10.076

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond-laser-induced nanostructure formed on stainless steel2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru
    • 雑誌名

      Proceedings of LPM2012 - the 13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる窒化された合金鋼および低炭素鋼表面のナノ構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      西澤隆宏、安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      新潟工科大学(新潟県)
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 合金鋼窒化層表面のナノ構造形成とアブレーション現象の特徴2014

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 学会等名
      表面技術協会第130回講演大会講演会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond-laser-induced nanostructure and high ablation rate observed on nitrided alloy steel2014

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku and J. Kiuchi
    • 学会等名
      LPM2014 - the 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication,
    • 発表場所
      ビリニュス(リトアニア)
    • 年月日
      2014-06-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond-laser-induced nanostructure and high ablation rate observed on nitrided alloy steel2014

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku, J. Kiuchi
    • 学会等名
      Proceedings of LPM2014 - the 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      リトアニア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによるステンレス鋼窒化層表面のナノ構造形成2012

    • 著者名/発表者名
      藤澤和人
    • 学会等名
      日本金属学会・鉄鋼協会北陸信越支部 平成24年度連合講演会
    • 発表場所
      福井工大(福井県)
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond-laser-induced nanostructure formed on stainless steel2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2012)
    • 発表場所
      ワシントンDC(米国)
    • 年月日
      2012-06-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる合金鋼窒化層表面のナノ構造形成

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、宮崎健創、木内淳介
    • 学会等名
      表面技術協会第128回講演大会
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる窒化された金型用鋼表面のナノ構造形成

    • 著者名/発表者名
      鷲田善幸、安丸尚樹、千徳英介、宮崎健創、木内淳介
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第43回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      富山大(富山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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