低温プラズマ処理での非平衡相による鉄系材料の表面構造制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560873
• 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: 材料加工・処理
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 辻川 正人 大阪府立大学, 地域連携研究機構, 教授 (90172006)
• 連携研究者: 榮川 元雄 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合 研究所, 金属表面処理科, 主任研究員 (30359426) ; 上田 順弘 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合 研究所, 金属表面処理科, 主任研究員 (90359365)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: plasma / S phase / stainless steel / nitriding / carburizing / surface hardening

研究概要

オーステナイト系ステンレス鋼の耐食性を犠牲にしない表面硬化法を確立した。この硬化が硬化侵入型原子の過飽和の固溶による格子の拡張が更なる過飽和を生みさらに格子を拡張するという機構によるものであることが明らかになった。この非平衡相（S相）の膜厚の拡大をめざし、添加元素の効果を明らかにした。
さらなる表面構造化のためにDLCコーティングの有効性を示すとともに、その密着性について検討した。同時に、炭素と窒素の２重組織について、表面炭素の過剰濃縮の問題を明らかにし、この濃縮層を効果的に除去するArプラズマ照射条件を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Modification of S phase on austenitic stainless steel using fine particle shot peening (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa M., Egawa M., Sone T, Ueda N., Okano T., Higashi K.
  • 雑誌名: Surface and Coatings Technology 巻: Volume 228, Supplement 1 ページ: 318–322
• [雑誌論文] 鋳鋼ブレーキディスク材のすべり摩擦試験で得られる白色層組織 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田尚紀, 宅間正則, 辻川正人, 東健司
  • 雑誌名: 鋳造工学 巻: 85 ページ: 21-26
• [雑誌論文] 導体レーザによる球状黒鉛鋳鉄製プレス金型の表面焼入れ (2013)
  • 著者名/発表者名: 友廣和照, 角井洵, 岩田寛之, 後藤光宏, 竹下司, 辻川正人
  • 雑誌名: 鋳造工学 巻: 85 ページ: 3-8
• [雑誌論文] Hardness profile improvement of plasma nitrided high speed steel by glow discharge heating (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujikawa, T. Sone, M. Egawa, N. Ueda, K. Higashi
  • 雑誌名: International Heat Treatment and Surface Engineering 巻: 5 ページ: 171-174
• [学会発表] Plasma Treatment for Removing the Excess Carburized Layer formed on S-phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Motoo Egawa, Nobuhiro Ueda, Masato Tsujikawa
  • 学会等名: The 9th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] Anti Chipping Treatment of Nitrided High-Speed Steel by Plasma Bombardment (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato TSUJIKAWA, Takumi SONE, Motoo EGAWA, Nobuhiro UEDA, Kenji HIGASHI, Kazuhiro NAKATA
  • 学会等名: International Sympo. on Visualization in Joining & Welding Science
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] DLC coating on low temperature plasma nitrided or carburized austenitic stainless steel (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Tsujikawa, Motoo Egawa, Nobuhiro Ueda, Takumi Sone, Kazuo Murata, Kenji Higashi
  • 学会等名: 13th International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Garmisch-Partenkirchen, Germany
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Effect of active screen on S phase characteristics at plasma carburizing of austenitic stainless steel (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Kanayama, Masato Tsujikawa, Yu Ueda, Kenji Higashi
  • 学会等名: 13th International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Garmisch-Partenkirchen, Germany
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Effect on Corrosion Resistance of Particle Polishing as Post- treatment of S phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Takumi Sone, Masato Tsujikawa, Motoo Egawa, Nobuhiro Ueda, Mitsuo Murata, Kenji Higashi
  • 学会等名: The 8th Asian- European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: 大連,中国
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Modification of S Phase by Fine Particle Shot Peening (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Tsujikawa, Motoo Egawa, Takumi Sone, Nobuhiro Ueda, Toshiyuki Okano, Kenji Higashi
  • 学会等名: The 8th Asian- European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: 大連,中国
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Hardness Profile Improvement of Plasma Nitrided High- Speed Steel by Glow Discharge Heating, Hardness Profile Improvement of Plasma Nitrided High- Speed Steel by Glow Discharge Heating (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Tsujikawa, Takumi Sone, Motoo Egawa, Nobuhiro Ueda, Kenji Higashi
  • 学会等名: International Federation of Heat Treatment and Surface Engineering 19th International Congress 2011
  • 発表場所: Glasgow, Scotland
  • 年月日: 20110000