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浸炭焼入鋼の硬化層ミクロ評価による残留応力発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24560095
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
研究機関静岡大学

研究代表者

坂井田 喜久  静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10334955)

連携研究者 早川 邦夫  静岡大学, 工学部, 教授 (80283399)
研究協力者 稲山 朝仁  
村井 俊之  
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード後方電子線散乱回折法 / 局所方位差 / 領域平均 / 硬化層特性 / 硬化層深さ / 残留応力 / 変態塑性ひずみ / 浸炭焼入 / 電子線後方散乱回折法 / 全硬化層深さ / 固有ひずみ / 機械材料・材料力学
研究成果の概要

本研究は,浸炭焼入したクロムモリブデン鋼の硬化層断面に対して走査型電子顕微鏡を用いたEBSD法(Electron backscattering diffraction)による結晶方位解析を行い,隣接測定点間の局所方位差KAMと硬化層深さや残留応力との相関関係を検討した.その結果,硬化層直下のKAM分布は硬化層より深い内部とは異なり,局所方位差評価のしきい値を60°に設定することで,マルテンサイトとベイナイトの混在組織に対応する有用データにすることが可能で,硬化層深さや硬化層表面近傍の圧縮残留応力が一定値に漸近する深さを評価できることを示した.

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

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Estimation of Cross-Sectional Residual Stress Distribution on Hardened Layer of Carburized Chromium-Molybdenum Steel by Electron Backscattering Diffraction Method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, T. Inayama and S. Yashiro
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 996 ページ: 556-561

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.996.556

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 電子線後方散乱回折法による浸炭焼入鋼の硬化層深さと残留応力の評価2014

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,稲山朝仁,矢代茂樹
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63-7 ページ: 557-562

    • NAID

      130004481122

    • 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] Internal Residual Strain Distribution in Chromium–Molybdenum Steel after Carburizing and Quenching Measured by Neutron Strain Scanning2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, H. Yoshida, S. Yashiro, S. Yamashita and T. Shobu
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 772 ページ: 173-177

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.772.173

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Final Hand Polishing Process on Surface Residual Stress Field of Japanese Sword2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, H. Yoshida, S. Yashiro and T. Mutai
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 768-769 ページ: 492-499

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.768-769.492

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Cross-Sectional Residual Stress Distribution on Hardened Layer of Carburized Chromium-Molybdenum Steel by Electron Backscattering Diffraction Method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, T. Inayama and S. Yashiro
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 未定 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子線後方散乱回折法による浸炭焼入鋼の 硬化層深さと残留応力の評価2014

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,稲山朝仁,矢代茂樹
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63-7 ページ: 1-6

    • NAID

      130004481122

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] クロムモリブデン鋼の浸炭硬化層の機械的およびX線的弾性定数に及ぼす炭素濃度の影響2013

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,矢代茂樹,吉田始
    • 雑誌名

      材料

      巻: 62-5 ページ: 335-341

    • NAID

      130003367177

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本刀表層の残留応力分布と断面微構造の関係2013

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,村井俊之,吉田始
    • 雑誌名

      材料

      巻: 62-7 ページ: 430-436

    • NAID

      130003367195

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Final Hand Polishing Process on Surface Residual Stress Field of Japanese Sword2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, H. Yoshida, S. Yashiro and T. Murai
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 未定 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高強度鋼の表面改質における硬化層の特徴と残留応力の評価2014

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久
    • 学会等名
      先端精密技術研究会
    • 発表場所
      グランドホテル浜松(静岡県,浜松市)
    • 年月日
      2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 浸炭焼入鋼断面の局所方位差と残留応力の関係2014

    • 著者名/発表者名
      稲山朝仁,坂井田喜久,矢代茂樹
    • 学会等名
      日本材料学会第48回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      エル大阪(大阪府,大阪市)
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Indirect estimation of residual stress distribution on hardened layer of carburized chromium-molybdenum steel by electron backscattering diffraction method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, T. Inayama and S. Yashiro
    • 学会等名
      9th European Conference on Residual Stresses
    • 発表場所
      University of Technology of Troyes, Troyes (France)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] EBSD法による浸炭焼入鋼の硬化層と残留応力の評価2014

    • 著者名/発表者名
      稲山朝仁,坂井田喜久,矢代茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第63期総会講演会
    • 発表場所
      大同大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子線後方散乱回折法による浸炭焼入鋼の固有ひずみ評価2013

    • 著者名/発表者名
      稲山朝仁,坂井田喜久,矢代茂樹
    • 学会等名
      日本材料学会第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本刀の残留応力に及ぼす断面微構造の影響2013

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,村井俊之,吉田始
    • 学会等名
      日本材料学会第47回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子線後方散乱回折による浸炭焼入鋼の硬化層と残留応力の評価2013

    • 著者名/発表者名
      稲山朝仁,坂井田喜久,吉田 始,矢代茂樹
    • 学会等名
      日本材料学会第47回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子線後方散乱回折法による浸炭焼入鋼の固有ひずみ評価2013

    • 著者名/発表者名
      稲山朝仁,坂井田喜久,矢代茂樹
    • 学会等名
      日本材料学会第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 浸炭焼入したクロムモリブデン鋼の残留応力と硬化層の評価2012

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,山下翔平,矢代茂樹,菖蒲敬久
    • 学会等名
      日本材料学会第46回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      日本材料学会(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本刀の断面構造と残留応力の評価2012

    • 著者名/発表者名
      村井俊之,坂井田喜久,吉田始,安田茂
    • 学会等名
      日本材料学会第46回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      日本材料学会(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 弾塑性有限要素法による浸炭焼入鋼の残留応力解析2012

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久,矢代茂樹,吉田始
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Residual Stresses and Microstructure of Japanese Sword2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaida, H. Yoshida, S. Yashiro and T. Murai
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Residual Stresses
    • 発表場所
      ConferenceCentre Garmisch-Partenkirchen(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱処理鋼の硬化層と残留応力の評価

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久
    • 学会等名
      日本材料学会第62期第1回塑性工学部門委員会
    • 発表場所
      日本材料学会(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱処理鋼の硬化層の弾性定数と日本刀の残留応力測定

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久
    • 学会等名
      日本材料学会62期第3回塑性工学部門委員会
    • 発表場所
      日本材料学会(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 浸炭焼入したクロムモリブデン鋼の残留応力と硬化層の評価

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久
    • 学会等名
      平成24年度第2回残留ひずみ・応力解析研究会
    • 発表場所
      研究社英語センター(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 材料のミクロ構造とマクロ特性を結ぶ技術の確立を目指して-表面硬化処理鋼の硬化層と残留応力の評価-

    • 著者名/発表者名
      坂井田喜久
    • 学会等名
      第27回会員企業交流会
    • 発表場所
      浜松グランドホテル(浜松市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 学会活動

    • URL

      http://ssy.eng.shizuoka.ac.jp/Extras/Topics12.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] ミクロ構造とマクロな強さを結ぶ技術への取組み

    • URL

      http://ssy.eng.shizuoka.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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