生体医療用コバルト合金における変形誘起マルテンサイト変態支配因子の解明
生物医用钴合金变形诱导马氏体相变的控制因素的阐明
基本信息
- 批准号:12J08210
- 负责人:
- 金额:$ 1.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2012
- 资助国家:日本
- 起止时间:2012 至 2013
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、生体用Co-Cr-Mo-N合金の塑性変形時に発生する変形有機マルテンサイトの形成に及ぼす結晶粒の大きさと結晶粒の方位の影響を調査し、生体材料の摩耗特性を向上させる条件を明らかにする。まず、今年度は様々な結晶粒の大きさの試料を引張変形して変形有機マルテンサイトの割合を測定した。結晶粒のサイズが60から80μmの生体用Co-Cr-Mo-N合金の変形有機マルテンサイトの割合が最大で80%であった。一方、50μm以下の結晶粒の大きさと120μm以上の結晶粒の試料では、変形有機マルテンサイトの割合が40%以下であった。特に、変形有機マルテンサイトの割合は、結晶粒界よりも双晶粒界の密度に大きく依存することが分かった。Wilkinson法を用いて粒界と双晶の周りの転位密度を計算し、各スリップシステムの残留応力を計算した。また、GNDの密度を計算して変形有機マルテンサイトの形成に及ぼす主な因子を調査した。双晶の周りに転位密度が粒界よりも高く、intrinsicとextrinsic積層欠陥を発生することを確認した。このため、電位の移動方位が既存のShockley Partial DislocationのSchmid法則に関係がなく、自由に部分転位が移動する。その理由は、Co-Cr-Mo-N合金の積層欠陥エネルギーが常温で"負"の値であるからである。最終的に"負"積層欠陥エネルギーによって部分転位は自由に移動して、その結果、面心立方体のすべてのスリップ面で変形有機マルテンサイトが発生することができる。しかし、低い変形有機マルテンサイトの形成は、結晶粒の方位に依存する。このような変形有機マルテンサイトの結晶粒の方位依存性は、生体材料の耐摩耗性を理解する上で非常に重要な資料である。
In this study, we investigated the influence of grain size and grain orientation on the development of plastic deformation of Co-Cr-Mo-N alloys for biological use, and clarified the conditions for improving the friction characteristics of biological materials. This year, the sample size of the crystal particles was measured by the tensile test and the separation test of the crystal particles. Crystal grain size of 60 μm and 80μm Co-Cr-Mo-N alloy for biological use The size of crystal particles below 50μm and the size of crystal particles above 120μm are not more than 40% Special, shape-dependent organic crystal separation, crystal grain boundary separation Wilkinson method is used to calculate the site density of the crystal boundary and the residual force of each crystal structure. The density of GND and GND is calculated, and the formation and main factors of GND are investigated. Double crystal layer density is high, intrinsic and extrinsic layer is low. Schmid's Law for the Existing Shockley Partial Dislocation The reason for this is that the Co-Cr-Mo-N alloy laminate is under-developed at room temperature. Finally, the "negative" layer is formed, and the partial position is free to move. As a result, the surface of the face-centered cube is formed. The formation and orientation of the crystal particles depend on the crystal structure. The orientation dependence of the crystalline particles in the organic phase is very important for understanding the wear resistance of biological materials.
项目成果
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