耐食性と疲労特性を両立させる低合金鋼の新たな加工方法の探求

探索兼具耐蚀性和疲劳性能的低合金钢新加工方法

• 批准号: 21K14059
• 负责人: 井尻 政孝
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14059/
• 关键词: キャビテーション; 鉄鋼; 赤錆; 疲労特性; 硬度; 機能性キャビテーション; 次亜塩素酸ナトリウム; キャビテーション加工; 残留応力; 不働態皮膜

本年度は，処理後の表面に形成する不働態皮膜とその皮膜における大気腐食環境下の耐久性を調査した．光学顕微鏡で観察した薬品キャビテーション処理（MC-MFC）後の表面では，孔食と赤錆の抑制が観察された．孔食の内部では，結晶粒のような生成物が観察された．これは鉄鋼材料の微視組織を観察するときに使用されるナイタール液でエッチングしたときのような微視組織が観察された．孔食の周囲では皮膜のような生成物も観察された．表面電位測定では，未処理材が273 mVであったのにも関わらず，MC-MFC処理後の表面は400 mV以上になり，高い表面電位を示したことから，処理後の表面に化合物が形成された可能性がある．表面の化合物をレーザー顕微鏡で観察したが化合物は確認されなかった．表面に形成される生成物の成分を検討するため，FeとOをグロー放電で分析した．各表面処理前は最表面にFeの元素が多く，Oの元素は少ない．加工後の表面では，MC-MFCがMFC（薬品を使用しない）よりFeの元素が多く，Oの元素が少ない．MFC後の表面ではFeが酸化することで発生する赤錆の増加により，酸素が表面近傍に増加したと考えられるが，MC-MFC後の表面では赤錆がほとんど形成されていないため，別の要因が考えられる．各処理後に形成されている化合物を特定するため，未処理材と各処理後の試料のFT-IRスペクトルを調査した結果，OHとα-FeOOHとβ-FeOOHに帰属するピークを確認した．耐久性について複合サイクル試験を行った結果，MC-MFCはMFCより，黒さびが多く大気腐食環境下に耐久性があることが明らかとなった．

During the year, the durability of the non-state film formed on the treated surface under high corrosive environment was investigated. Optical Microscopy: Microscopy The inner part of the hole is filled with crystal particles and the products are detected. The micro-structure of iron and steel materials can be observed by using the micro-structure of iron and steel. A hole in the middle of the wall. The surface potential measurement shows that the untreated material is 273 mV or higher, and the MC-MFC treated surface is more than 400 mV or higher, and the possibility of compound formation on the treated surface is higher. Surface chemical compounds were identified by microscopic examination. The composition of the products formed on the surface of the iron ore was analyzed. Before treatment, there is more Fe element on the outermost surface of each surface, but less O element. After processing, the surface of MC-MFC is more Fe and less O. After MFC, the surface of MC-MFC is more Fe and less O. The FT-IR spectra of the untreated samples and the samples after each treatment were investigated. The results showed that OH, α-FeOOH and β-FeOOH were identified. Durability test results, MC-MFC, MFC, MFC

项目成果

Characteristics of oxide film formed on cavitation-treated steel surface in water

空化处理钢表面在水中形成的氧化膜特性

• DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.05.182
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Research and Technology
• 作者: Masataka Ijiri;Naoki Okamoto;Shun Okamoto;Takayuki Ogi;Shoichi Kikuchi;Toshihiko Yoshimura
• 通讯作者: Toshihiko Yoshimura

高温高圧キャビテーションによるマグネシウム合金表面の高機能化

高温高压空化改善镁合金表面功能

• 发表时间: 2021
• 作者: Toshihiko Yoshimura1 ;Masataka Ijiri1;Daichi Shimonishi1;Kumiko Tanaka;松岡 俊汰，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;石阪継士，尾木孝之，井尻政孝，吉村敏彦;山田竜之介，加藤文浩，井尻政孝，菊池将一，吉村敏彦;加藤晴也，尾木孝之，井尻政孝，吉村敏彦;小野佳祐，南澤健太，尾木孝之，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;松岡俊汰，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;加藤文浩，吉村敏彦，菊池将一，井尻政孝;尾木孝之，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;(1)加藤文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一，松岡俊汰，佐藤一教
• 通讯作者: (1)加藤文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一，松岡俊汰，佐藤一教

機能性キャビテーションを施したSCM440鋼の回転曲げ疲労特性に及ぼす基材硬さの影響

母材硬度对功能空化SCM440钢旋转弯曲疲劳性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshihiko Yoshimura1 ;Masataka Ijiri1;Daichi Shimonishi1;Kumiko Tanaka;松岡 俊汰，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;石阪継士，尾木孝之，井尻政孝，吉村敏彦;山田竜之介，加藤文浩，井尻政孝，菊池将一，吉村敏彦;加藤晴也，尾木孝之，井尻政孝，吉村敏彦;小野佳祐，南澤健太，尾木孝之，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一
• 通讯作者: 小野佳祐，南澤健太，尾木孝之，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一

マグネシウム合金AZ31の平面曲げ疲労特性に及ぼす機能性キャビテーションの影響評価

功能空化对AZ31镁合金平面弯曲疲劳性能影响评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 南澤健太;尾木孝之;吉村敏彦;井尻政孝;菊池将一;加藤 文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一，松岡俊汰，佐藤一教;井尻政孝;加藤文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一;松岡俊汰，南澤健太，加藤文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一
• 通讯作者: 松岡俊汰，南澤健太，加藤文浩，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一

熱処理型アルミニウム合金AC4CHの疲労特性に及ぼす機能性キャビテーションの影響

功能空化对热处理铝合金AC4CH疲劳性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshihiko Yoshimura1 ;Masataka Ijiri1;Daichi Shimonishi1;Kumiko Tanaka;松岡 俊汰，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一
• 通讯作者: 松岡 俊汰，吉村敏彦，井尻政孝，菊池将一