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固相窒素吸収により表面高窒化した生体適合型ステンレス鋼およびβ型チタン合金の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24560093
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関岐阜大学

研究代表者

植松 美彦  岐阜大学, 工学部, 教授 (80273580)

連携研究者 柿内 利文  岐阜大学, 工学部, 准教授 (20452039)
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
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード疲労 / 腐食疲労 / 窒素固溶 / 表面硬化 / 窒化物析出
研究成果の概要

ステンレス鋼SUS304とβ型Ti合金を高温の窒素中で焼鈍することにより,表面近傍に窒素が拡散するとともに窒化物が析出し,表面硬度が上昇した.いずれも摺動特性の悪い材料であるため,表面硬度の上昇は耐摩耗性の面で工学的重要性が大きい.また,SUS304は表面硬化で大気中の疲労強度が大きく向上した.一方で,鋭敏化現象によって腐食環境下での疲労強度は減少した.窒素中焼鈍後の後熱処理によって鋭敏化はある程度抑制できるが,完全な抑制は困難であった.β型Ti合金については,表面硬度の上昇にもかかわらず,熱処理中の結晶粒粗大化によって大気中の疲労強度が減少した.

報告書

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

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Fatigue behavior of bulk β-type titanium alloy Ti-15Mo-5Zr-3Al annealed in high temperature nitrogen gas2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Akita, Yoshihiko Uematsu, Toshifumi Kakiuchi, Masaki Nakajima, Yu Bai, Kazuhiro Tamada
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 627 ページ: 351-359

    • DOI

      10.1016/j.msea.2015.01.022

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of fatigue properties in type 304 stainless steel by annealing treatment in nitrogen gas2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Bai, Masayuki Akita, Yoshihiko Uematsu, Toshifumi Kakiuchi, Yuki Nakamura, Masaki Nakajima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 607 ページ: 578-588

    • DOI

      10.1016/j.msea.2014.04.047

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of solution treatment after nitriding on fatigue properties in type 304 stainless steel2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nakajima, Yuki Nakamura, Kentaro Suzuki, Yu Bai, Yoshihiko Uematsu
    • 雑誌名

      International Journal of Fatigue

      巻: 68 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1016/j.ijfatigue.2014.05.013

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fatigue Properties of Solution-treated Type 304 Stainless Steel after Nitriding2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakamura, Masaki Nakajima, Toshihiro Shimizu, Kentaro Suzuki, Yu Bai and Yoshihiko Uematsu
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 525-526 ページ: 217-220

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.525-526.217

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 固相窒素吸収処理を施したSUS304の疲労挙動に及ぼす鋭敏化の影響2014

    • 著者名/発表者名
      秋田正之
    • 学会等名
      日本機械学会 平成26年度材料力学部門講演会(M&M2014)
    • 発表場所
      福島大学
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Fatigue Properties by Solution Treatment in Nitrided Type 304 Stainless Stee2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Suzuki
    • 学会等名
      20th European Conference on Fracture (ECF20, Fracture at all scales)
    • 発表場所
      Trondheim, Norway
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] β型チタン合金Ti-15Mo-5Zr-3Alの疲労強度に及ぼす窒素中焼鈍処理の影響2013

    • 著者名/発表者名
      秋田正之
    • 学会等名
      日本機械学会 2013年度 年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素中焼鈍を施したSUS304の疲労挙動に及ぼす再溶体化処理の影響2013

    • 著者名/発表者名
      磯野健太
    • 学会等名
      日本機械学会 平成25年度材料力学部門講演会(M&M2013)
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] β型チタン合金Ti-15Mo-5Zr-3Alの疲労強度に及ぼす窒素中焼鈍処理および再溶体化の影響2013

    • 著者名/発表者名
      玉田和寛
    • 学会等名
      日本機械学会 東海支部第62期総会講演会
    • 発表場所
      三重
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素中焼鈍処理を施したステンレス鋼SUS304の大気中および塩水中における疲労挙動2012

    • 著者名/発表者名
      秋田正之
    • 学会等名
      日本材料学会 第31回疲労シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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