イオン窒化した鉄鋼材料の腐食疲労

离子氮化钢材料的腐蚀疲劳

• 批准号: 06750742
• 负责人: 眞喜志 隆
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750742/
• 关键词: 窒化; イオン窒化; 疲労; 腐食; ステンレス鋼

本研究では、鉄鋼材料の腐食疲労に及ぼすイオン窒化処理の影響を検討した。使用した材料は、機械構造用鋼S15Cおよびフェライト系ステンレス鋼SUS430の2種類である。これらの材料に大阪大学溶接工学研究所所有のイオン窒化装置で窒化処理を行った。疲労試験には小野式回転曲げ疲労試験機を用い、試験片に塩水を滴下して腐食疲労試験を行った。疲労試験データの解析には、パソコンを用いて解析ソフトで行った。得られた結果をまとめると次のようになる。1)本研究の範囲内では、窒化層の硬さおよび厚さは窒化温度,時間および雰囲気の窒素濃度が高くなると大きくなった。2)窒化層には鉄窒化物ε-Fe_<2〜3>Nおよびγ'-Fe_4Nが形成されていた。またSUS430には合金元素の窒化物CrNも形成されていた。3)イオン窒化処理した材料の大気中および腐食環境中の疲労強度は、窒化していないものに比べ増加した。このことから、イオン窒化処理は耐疲労性の向上に有効であることがわかった。4)S15Cの疲労強度は、窒化層が厚いほど大きくなった。また腐食環境中の疲労強度は窒化層表面の化合物層が厚いほど高くなった。このため表面の化合物層が厚くなる窒化条件でイオン窒化することが耐疲労性の向上に有効であることがわかった。5)SUS430の腐食環境中の疲労強度は、イオン窒化処理したもののが窒化処理していないものに比べ大きくなったが、大気中の疲労強度に比べ低下していた。これは窒化によって耐食性が低下したためで、SUS430では耐食性の低下しない窒化条件を選定する必要がある。・本研究の結果の一部は、95年度機械学会九州支部夏期講演会で発表する予定である。

This study investigated the corrosion and aging of iron and steel materials. The material used is steel S15C for mechanical structure and steel SUS430 for mechanical structure. This material was processed by a chemical plant owned by the Institute of Fusion Engineering, Osaka University. The test machine is used in the test piece, and the test piece is used in the test piece. The analysis of the sample is carried out in the same way as that of the sample. The result is that the number of people who have been killed is higher than the number of people who have been killed. 1) The hardness, thickness, temperature, time and concentration of nitrogen in the chemical layer within the scope of this study are high and low. 2)The formation of ε-Fe_<2 ~ 3>N and γ'-Fe_4N in the chemical layer was studied. SUS430 is an alloy element and CrN is formed. 3) The fatigue strength of the material under chemical treatment and corrosive environment increases. This is the first time that a person has been exposed to fatigue. 4) S15C fatigue strength, corrosion layer thickness and thickness. The fatigue strength in corrosive environment is higher than that in chemical layer. The thickness of the compound layer on the surface of the film is different from that of the fatigue resistance. 5) The fatigue strength of SUS430 in corrosive environment is lower than that in large environment. SUS430 is the most important factor in the selection of food tolerance conditions. A part of the results of this study will be presented at the 1995 Summer Lecture of the Kyushu Branch of the Society of Mechanical Engineering.