| 研究分担者 |
岡田 東一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (40028999)
西浦 徹也 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50112066)
北浜 克熙 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20029903)
江村 修一 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90127192)
植野 祝 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20283806)
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| 研究概要 |
Ti,Zrなどの高融点材料の表面をプラズマプロセスを用いた直接改質法によりTiN,TiC,TiC/Nなどの混合層に変換する。そして、表面層の硬度、及び、耐熱性を飛躍的に増大させ、改質後も改質層の直近部に機械加工を施すことができるところの、硬度、および、耐熱性に関する新傾斜機能材料の創製を目的とした。初年度は、
(1)試料温度をプロセッシングプラズマの生成に影響を与えることなく、1,000℃以上に保持できる新形式の窒化/炭化装置を組み立てた。
(2)同装置を用いて、昇温中の試料に実際に、先ず、Tiの窒化処理を施し、TiN層の生成を確認した。
同装置を用いて、Ti試料の窒化を行なったところ、800〜1,000℃以上の窒化温度を保持すると、窒化ガス圧約0.1Pa以下の低ガス圧下でも、窒化時間2時間で厚さ約10μmのTiN層が生成できた。改質層の表面は粒界やステップ、凹凸が複雑に重畳したような状態であり、ヴィッカース硬度の測定が正確に行ない難い表面状態であったが、表面硬度は最低2,000HvkP/mm^2程度であった。また、改質層の断面硬度は改質層が薄く、脆いため、亀裂が生じ易いため、表面硬度ほどの高硬度は測定されなかった。因みに、硬度を示す圧痕の面積は境界部で徐々に低下する傾向を示し、窒素化合物の境界部での濃度変化は、鉄やSUSの場合に比べて緩慢であることが示唆された。
改質層の耐熱性試験は容易でないため、次年度に電子ビームを用いて行なう予定とした。
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