医療用微小金属材料の特性改善を目指した表面強化処理

旨在提高医用微金属材料性能的表面强化处理

• 批准号: 19760493
• 负责人: 中島 孝一
• 金额: $ 1.5万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760493/
• 关键词: 微小金属材料; 窒素; 表面強化処理; 強度

本年度は、医療用金属材料の機械的性質に及ぼす窒素吸収処理の影響を調査した。汎用の医療用材料として用いられているオーステナイト系ステンレス鋼(SUS316L)の板材(厚さ:0.6mm)を、100%窒素ガス雰囲気にて1200℃で10分〜10時間保持し、窒素濃化層の厚さを種々変化させた。オーステナイト系ステンレス鋼の硬度上昇量は固溶した窒素濃度に比例することから、窒素濃化層の厚さの評価は硬度試験により実施した。試料の厚さ方向の硬度の勾配はシミュレーションで見積もられる窒素の濃度勾配とよく一致しており、理論値どおりの窒素濃化層が形成されていることを確認した。このようにして得られた各試料に対して引張試験による力学的性質の評価を行い、以下の知見を得た。(1)オーステナイト系ステンレス鋼の降伏応力は、短時間の窒素吸収処理により急激に上昇し、その後の長時間処理を施してもほとんど変化しない。(2)一方で、引張強さは窒素吸収処理の時間に伴い単調に増加し、窒素が内部まで十分に吸収された際に最大の値を示す。以上のことから、医療用の薄鋼板(厚さ0.6mm程度)では、その降伏応力は材料の表層の性質に、引張強さは材料内部の性質に依存することが示唆された。表層に濃化した固溶窒素原子により表面からの転位の放出が抑制されるため、短時間の窒素濃化処理により顕著な降伏応力の上昇を示したと考えられる。また、処理時間によらず窒素吸収処理を施すことによって、孔食に対する耐食性が大幅に改善されることも明らかとなった。

This year, the mechanical properties of medical metal materials and the effects of absorption treatment were investigated. General medical materials and materials used in the field of chemical engineering (SUS316L) plate (thickness:0.6mm), 100% pigment, heat preservation at 1200℃ for 10 minutes to 10 minutes, pigment enrichment layer thickness and other changes. The hardness increase of the steel is proportional to the concentration of solid solution and the thickness of the enriched layer. The hardness of the sample in the thickness direction is determined by the consistency of the concentration of the pigment and the theoretical value of the pigment. The following observations were made on the evaluation of the mechanical properties of the specimens. (1)The pressure drop of the steel is reduced by a short time of absorption treatment, and the pressure drop is reduced by a long time of treatment. (2)The maximum value of the suction treatment time is shown in the following table: 1. The above-mentioned problems are related to the dependence of the yield force on the surface properties of the material and the internal properties of the tensile strength of the medical thin steel plate (about 0.6 mm thick). Surface enrichment of solid solution atoms in the surface of the gas release inhibition, short-term enrichment of the gas degradation of the rise in the test results The treatment time was significantly improved.