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化学量論に基づく浸炭・窒化過程の化合物析出と力学場解析およびその変態・熱・力学

研究課題

研究課題/領域番号 24560118
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
研究機関埼玉工業大学 (2013-2014)
福山大学 (2012)

研究代表者

井上 達雄  埼玉工業大学, 付置研究所, 教授 (10025950)

研究分担者 上原 拓也  山形大学, 理工学研究科, 教授 (50311741)
渡邊 陽一  仙台高等専門学校, その他の部局等, その他 (60515154)
向井 竜二  埼玉工業大学, 公私立大学の部局等, その他 (40398540)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード窒化 / 窒化物 / 相変態 / 体積膨張 / 固有ひずみ / 残留応力 / 窒素分布 / 拡散 / 体積変化 / 初期ひずみ / 非弾性構成式 / 応力解析 / 浸炭 / 化学量論 / 弾塑性解析 / 化合物 / 簡便法 / 有限要素法 / フェーズフィールド法
研究成果の概要

窒素分布や窒化物の生成については,局所平衡条件を仮定することによって解析することが多く行われてきた(1-3)が,弾塑性応力解析を増分的に実施するには,その基本となる窒素と窒化物分布を初期状態から逐次解析を行う必要がある.こうして,窒化物と窒素濃度が決まると,既存の格子パラメータのデータから体積変化が解る. 固有ひずみとしての窒化ひずみを求めることができる.これから,適当な境界条件のもとで,ひずみ増分理論による弾塑性解析を行えば,逐次任意の時刻における応力分布したがって残留応力を知ることができる.

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

    (46件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 16件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 2件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] 変態塑性2015

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 雑誌名

      材料

      巻: 64 ページ: 247-257

    • NAID

      130005064893

    • 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] 制低合金鋼のガス窒化により形成する化合物層中のγ'相およびε相の相安定性に及ぼす炭素量の影響2015

    • 著者名/発表者名
      平岡泰,渡邊陽一
    • 雑誌名

      熱処理

      巻: 55 ページ: 313-318

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 窒化における窒素濃度、化合物性生成と体積変化2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 ページ: 735-740

    • 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] 窒化におけるひずみと残留応力2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 ページ: 741-745

    • NAID

      130004699365

    • 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] Takuya Uehara, "Molecular dynamics simulation of stick-slip friction on a metal surface2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials,

      巻: 459^ ページ: 26-33

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of foam structure formation and destruction process using phase-field model",2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 1042 ページ: 65-69

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of Contact-fatigue Properties of High-strength Low-alloy Steel by Hybrid Technologies Combining Vacuum Carbonitriding and Diamond-like-carbon-film Coating2014

    • 著者名/発表者名
      Youichi Watanabe
    • 雑誌名

      NIHON PARKERIZING Technical Report,

      巻: 27 ページ: 16-23

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 窒化における窒素濃度,化合物生成と体積変化==窒化とそれによる応力のシミュレーション(第1報)2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 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] 窒化におけるひずみと残留応力==窒化とそれによる応力のシミュレーション(第2報)2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 ページ: 7-13

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 塩浴軟窒化処理したS15C鋼の化合物層形成プロセス2014

    • 著者名/発表者名
      平井勇也,渡邊陽一,高木眞
    • 雑誌名

      熱処理

      巻: .54 ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱処理シミュレーション利用の現状と将来動向2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊陽一
    • 雑誌名

      素形材,Vol.55, No.2(2014), pp.42-49.

      巻: 55 ページ: 42-4

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自動車における熱処理の現状と今後の展望2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊陽一
    • 雑誌名

      MECHANICAL SURFACE TECH

      巻: 1 ページ: 14-17

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of tensile properties of nano-layered materials,2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 741 ページ: 79-83

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase field simulation of stress distribution in lamellar eutectic structure2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      The 3rd Int. Symp. on Cutting Edge of Computer Simulation of Solidification, Casting and Refining

      巻: 1 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conventional Method for Simulation of Nitriding Process and Induced Stress2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 雑誌名

      Proceeding of 20th International Federation of Heat Treatment and Surface Engineering

      巻: 1 ページ: 833-836

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of Quenched Japanese Short Swords made of Several Kinds of Materials2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Quenching and Control of Distortion Conference

      巻: 1 ページ: 575-588

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanics of Transformation Plasticity and Metallo-thermo-mechanical Process Simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 雑誌名

      Proceedings of 2012 Creep Conference

      巻: 1 ページ: 101-108

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Modification Technologies for ImprovingRoll-contact Fatigue Strength of Sutomative-gear steel2012

    • 著者名/発表者名
      Youichi Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Quenching and Control of Distortion Conference

      巻: 1 ページ: 46-52

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grain Growth Simulation of Precipitated Phase on Surface and Evaluation of the Residual Stress Distribution2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 538-541 ページ: 322-325

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.538-541.322

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of homogeneous polycrystalline grain formation using multi-phase- field model2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 197 ページ: 2610-2614

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 窒化における窒素と応力の変化2015

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      材料学会64期総会講演会
    • 発表場所
      山形大学工学部
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ガス窒化における窒素濃度と窒化物の逐次解析と弾塑性応力2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      熱処理技術協会 第77回講演大会 講演概要集
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子パラメータを用いた浸炭、窒化と相変態中のひずみ推定の試み2014

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      材料学会63期総会講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation on Transformation-Induced Plastic Deformation Using a Lennard-Jones Model2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 学会等名
      12th Asia-Pacific Conference on Engineering Plasticity and Its Applications
    • 発表場所
      Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ガス窒化における各相への逐次拡散に基づく窒素濃度分布2013

    • 著者名/発表者名
      住田雅樹、井上達雄
    • 学会等名
      熱処理技術協会 第76回講演大会 講演概要集
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ガス窒化における窒化物生成によるひずみと残留応力2013

    • 著者名/発表者名
      井上達雄、住田雅樹
    • 学会等名
      熱処理技術協会 第76回講演大会 講演概要集
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stoichiometric Simulation of Nitriding and Induced Stresses2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 学会等名
      Barcelona
    • 発表場所
      Barcelona
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitrogen Concentration due to Nitride Formation and Elastic-plastic Stress in the Course of Nitriding Process2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Singapole
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 実用Cr含有鋼のガス窒化における浸窒機構の研究2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木理史,渡邊陽一,熊谷進,浅田 格
    • 学会等名
      熱処理技術協会 第76回講演大会 講演概要集
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] An atomistic study on nano-scale friction mechanism using molecular dynamics simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 学会等名
      12th Int. Conf. on Computational Plasticity
    • 発表場所
      Barcelona
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 片面浸炭焼き入れにおける非弾性変形挙動に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      本間雄太 巨東映 向井竜二
    • 学会等名
      バイオメディカル・ファジィ・システム学会 第26回年次大会
    • 発表場所
      北海学園大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 過共析鋼の焼入れ・焼戻しシミュレーションとその実験検証2013

    • 著者名/発表者名
      熊倉義之 巨東映 向井竜二
    • 学会等名
      バイオメディカル・ファジィ・システム学会 第26回年次大会
    • 発表場所
      北海学園大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒化における窒素と窒化物および応力分布の解析2013

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      熱処理技術協会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒化における化合物と応力の簡易解析2013

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      日本材料学会第62期総会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] COSMAPによる移動高周波焼入れ解析の開発2013

    • 著者名/発表者名
      向井竜二
    • 学会等名
      日本材料学会第62期総会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 片面浸炭焼入れによる熱処理変形への影響2013

    • 著者名/発表者名
      本間雄太,向井竜二
    • 学会等名
      日本材料学会第62期総会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Transformation Plasticity--Identification of TP coefficient by Nonexperimaental Mehod2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 学会等名
      6th International Quenching and Control of Distortion Conference
    • 発表場所
      Chicago
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変態塑性特性の非実験的同定と基本材料データ2012

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 学会等名
      日本材料学会第61期総会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ガス窒化により形成される表面化合物層に及ぼす鋼材炭素量の影響2012

    • 著者名/発表者名
      平岡泰,渡邊陽一
    • 学会等名
      第74回日本熱処理技術協会講演大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Grain-size equalization model using multi-phase-field model2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara
    • 学会等名
      7th International Workshop on Modeling Crystal Growth
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] フェーズフィールドシミュレーションによる結晶粒分布の最適化2012

    • 著者名/発表者名
      上原拓也
    • 学会等名
      日本機械学会第25回計算力学講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 自動車における鉄鋼材料技術

    • 著者名/発表者名
      渡邊陽一
    • 学会等名
      表面技術協会 表面改質・硬化部会-鉄鋼材料と表面処理
    • 発表場所
      東京都立産業技術研究センター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 技術の文化史22015

    • 著者名/発表者名
      井上達雄
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      関西大学出版部
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Encycropedia of Theremal Stresses2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 総ページ数
      100
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Comprehensive Material Processing2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 総ページ数
      50
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Encyclopedia of Iron, Steel, and Their Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Inoue
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      Taylor & Francis
    • 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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