| 研究課題/領域番号 |
16360342
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
井口 泰孝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90005413)
|
|---|
| 研究分担者 |
大内 千秋 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00312603)
成島 尚之 東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (20198394)
|
|---|
| キーワード | 生体材料 / チタン / チタン合金 / 摩耗粉 / 摩擦摩耗 / 生体適合性 / ピンオンディスク / イオン溶出 |
|---|
| 研究概要 |
本年度は前年度に引き続き、主にチタン細線化およびその評価に注力した。チタン素材にはα型、α+β型およびβ型チタン材料を用い、酸化皮膜を潤滑剤とした。
1.α型チタン
原料に4Nの高純度チタンを用い、陽極酸化により作製した皮膜を潤滑剤として線引きを行った。その結果、直径約50ミクロンという現在の市販品の最も細いチタン線と同様のものが得られた。表面性状も市販品と同等かそれ以上である。
2.α+β型チタン合金
当グループで開発したα+β型Ti-4.5Al-6Nb-2Fe-2Mo合金の直径100ミクロンまでの細線化に成功した。断面半径方向の硬度分布より、通常の大気酸化ではチタン細線中への酸素溶解が顕著であることを見出した。
3.β型チタン合金
当グループで開発したβ型Ti-14Mo-3Nb-1.5Zr合金の細線化を、低温における大気酸化による酸化皮膜を潤滑剤として試みた。減面率などをコントロールすることで直径42ミクロンという極細線が作製できた。これは世界で最も細いチタン細線であり、表面性状は上記のα型およびα+β型チタン材料よりも劣るものの、そのような細線が得られたことは大きな成果であると考えられる。本合金は冷間加工性の向上を目的に組成を最適化したもので、線引き条件の最適化と共にその効果が反映されたと判断できる。
4.機械的特性
機械的特性には表面性状が大きく影響することがわかった。また、酸化皮膜作製過程や線引き過程における線表面温度上昇による酸素の溶解も、その機械的特性に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
|
