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动（HPS）加工应用于具有实用形状的钛合金，可用于制造狭窄的牙科植入物，并在保持其伸长率的同时提高其强度。在这项研究中，我们将重点关注狭窄牙科种植体的应用，并旨在通过应用 HPS 加工来提高较大钛合金（Ti-6Al-7Nb 合金）的强度。该研究包括优化HPS加工条件，提高棒状合金的强度，并评估HPS加工后的耐腐蚀性和安全性，以实现高强度。本研究的目的是寻找能够加工棒状样品的加工条件，研究 HPS 加工对结构和机械性能的影响，并研究是否有可能提高棒状样品的机械性能出色地。首次对Ti-6Al-7Nb合金棒材进行HPS加工，并加工成功。在 XRD 测量中，加工前后成分相没有变化，但加工后峰变宽，半宽增大，表明 Ti-6Al-7Nb 合金的晶粒细化了。建议进行 HPS 处理。另外，通过TEM观察，确认了通过HPS加工使晶粒超微细化。然而，整个样品并未细化，并且存在一些相对粗大的晶粒，表明结构不均匀。在机械性能方面，HPS 加工提高了维氏硬度。很明显，HPS 加工可以提高拉伸强度，并且即使是棒状样品也可以提高强度。

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