歯科ナローインプラント応用を目的とした結晶粒超微細化によるチタン合金の高強度化

通过超细晶粒提高钛合金的强度，适用于狭窄的牙种植体应用

基本信息

批准号：
21K17007
负责人：
蘆田茉希
金额：
$ 3万
依托单位：
Seikei University (2022)Tokyo Medical and Dental University (2021)
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、ナロー歯科インプラントへの応用を目指し、ナロー歯科インプラント作製可能な実用形状のチタン合金に高圧すべり（HPS）加工を適用し、伸びを維持したままの高強度化を行うことである。本研究では、ナロー歯科インプラントへの応用に焦点を当て、より大きい寸法のチタン合金（Ti-6Al-7Nb合金）にHPS加工を施し、高強度化を目指す。研究内容はHPS加工条件の最適化、棒状の合金での高強度化、HPS加工後の耐食性および安全性評価の3つによって構成されるが、今年度は棒状のTi-6Al-7Nb合金での高強度化を目指した。棒状での加工が可能な加工条件の探索およびHPS加工が組織と機械的特性に及ぼす影響を調べ、棒状試料においても機械的性質の向上が可能かどうかを調べることを目的とした。Ti-6Al-7Nb合金棒材に初めてHPS加工を施し、加工に成功した。XRD測定では、加工前後で構成する相に変化はなかったが、加工後にはピークの広がりが確認され、半値幅が増加したことから、HPS加工によってTi-6Al-7Nb合金の結晶粒が微細化されたことが示唆された。また、TEM観察より、HPS加工により結晶粒が超微細化されたことが確認できた。しかし、試料全体で微細化はされておらず、比較的粗大な粒も存在しており、不均一な組織であることがわかった。機械的性質については、HPS加工によりビッカース硬さは増加した。HPS加工により引張強さは増加し、棒状試料においても高強度化が可能であることが明らかとなった。

这项研究的目的是将高压滑移（HPS）加工应用于具有实用形状的钛合金，可用于生产狭窄的牙齿植入物，旨在在保持伸长率的同时施加高强度。这项研究的重点是在狭窄的牙科植入物中的应用，旨在通过将HPS施加到大型钛合金（TI-6AL-7NB合金）中来实现高强度。该研究包括三个部分：优化HPS加工条件，通过杆状合金提高强度，并评估HPS加工后的耐腐蚀性以及安全评估。今年，我们旨在通过杆状TI-6AL-7NB合金提高强度。目的是寻找允许杆状加工的处理条件，并研究HPS加工对结构和机械性能的影响，并研究即使在杆状样品中即使可以改善机械性能。 TI-6AL-7NB合金杆材料首先使用HPS处理，并已成功处理。 XRD测量值显示加工前后的相组成的相位没有变化，但是加工后确认了峰值扩散，半价值宽度增加，这表明TI-6AL-7NB合金的晶体晶粒已通过HPS处理来完善。此外，TEM观察结果证实了通过HPS加工的晶粒已超细。但是，整个样品没有得到完善，并且存在相对粗糙的晶粒，并且发现它是不均匀的结构。关于机械性能，Vickers硬度由于HPS的处理而增加。 HPS加工的拉伸强度提高了，并且已经表明，即使是杆状样品也可以增加强度。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高圧すべり加工を施したTi-6Al-7Nb合金の組織と機械的性質

高压滑动加工Ti-6Al-7Nb合金的组织与力学性能

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Ashida;P. Chen;Y. Takizawa;M. Yumoto; A. Umise;M. Tahara;H. Hosoda;Z. Horita;T. Hanawa;蘆田茉希
通讯作者：
蘆田茉希

Developing Microstructure and Enhancing Strength of Ti–6Al–7Nb Alloy with Heat Treatment Processed by High-Pressure Torsion

高压扭转热处理显微组织提高Ti-6Al-7Nb合金的强度

DOI：
10.2320/matertrans.mt-m2021242
发表时间：
2022
期刊：
MATERIALS TRANSACTIONS
影响因子：
1.2
作者：
M. Ashida;M. Hanai;P. Chen;T. Hanawa
通讯作者：
T. Hanawa

Microstructural development and strengthening of Ti-6Al-7Nb alloy by severe plastic deformation

剧烈塑性变形Ti-6Al-7Nb合金的显微组织发展和强化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Maki Ashida;Peng Chen;Yoichi Takizawa;Manabu Yumoto;Akira Umise; Masaki Tahara;Hideki Hosoda;Zenji Horita;Takao Hanawa
通讯作者：
Takao Hanawa