低温プラズマ処理による二相ステンレス鋼複合造形物の高機能化

通过低温等离子处理提高双相不锈钢复合材料的功能

• 批准号: 21K04733
• 负责人: 足立 振一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04733/
• 关键词: 低温プラズマ窒化処理; 二相ステンレス鋼; レーザメタルデポジション; 耐摩耗; 耐腐食; 窒化処理; 浸炭処理

オーステナイト系ステンレス鋼の粉末とフェライト相を安定化する効果のあるクロム粉末を，種々の比率で配合した粉末材料を用いて，レーザメタルデポジションによりステンレス鋼層を作製した．クロム粉末の比率が増加するにつれて，ステンレス鋼層の組織はオーステナイト相よりフェライト相の割合が増加することを確認した．また，オーステナイト相とフェライト相の割合が変化することで，金属組織も顕著に変化することが認められた．作製した二相ステンレス鋼層に低温プラズマ窒化処理を行い，窒素を過飽和に固溶した拡張オーステナイト相(S相)の特性が，オーステナイト相とフェライト相の割合が変化することで生じる影響について検討をした．その結果，フェライト相の割合が増加するにつれて，S相の膜厚が薄くなることが認められた．これは，窒素の拡散速度がオーステナイト相中よりフェライト相中の方が遅いことに起因すると考えられる．S相の表面硬さは，フェライト相が増加するにつれて硬くなった．さらに，アルミナボールを用いた往復しゅう動摩擦摩耗試験においても，フェライト相の増加による耐摩耗性の向上が確認された．今後さらなる精査が必要であるが，二相ステンレス鋼層にはオーステナイト相に窒素が過飽和に固溶したS相とフェライト相に固溶したS相の2種類のS相が存在し，フェライト相のS相の方がオーステナイト相のS相より硬さが硬いことに起因すると推察される．一方，アノード分極測定により耐腐食性を評価した結果，不動態皮膜形成に大きな役割を果たすクロム量が増加したにも関わらず，フェライト相が多いほど耐腐食性が低下することが認められた．

The powder and phase of the steel layer are stabilized, and the powder and phase ratio of the powder and the phase ratio of the steel layer are adjusted. It is confirmed that the ratio of the powder increases, and the structure of the steel layer increases. The metal structure is formed by a combination of two phases. During the low temperature treatment of the steel layer, the properties of the solid solution phase (S phase) are discussed. As a result, the film thickness of the S phase is thinner than that of the S phase. For example, the dispersion velocity of S phase increases due to the hardness of the surface of S phase, which increases due to the hardness of S phase. In addition, the friction resistance of the friction test is increased by increasing the friction resistance of the friction test. In the future, it is necessary to investigate carefully the existence of two kinds of S phases in the steel layer, namely, the supersaturated S phase and the hard S phase. On the one hand, the results of corrosion resistance evaluation by polarization measurement showed that the amount of corrosion resistance increased without dynamic coating formation, and the corrosion resistance decreased with the increase of corrosion resistance.

项目成果

レーザクラッドによる二相ステンレス鋼層への窒化処理

激光熔覆双相不锈钢层氮化处理

• 发表时间: 2022
• 作者: Sarizam Mamat;Nur Azmina Sidek;Nur Aina Aqilah Mohd Afandi;Rose Alifah Ellyana Roslan;Teo Pao Ter;Toshifumi Yuji;Shinichi Tashiro* and Manabu Tanaka;上村葵，阿相英孝;阿相英孝，石塚風羽，竹内遼;足立振一郎，山口拓人
• 通讯作者: 足立振一郎，山口拓人