表面改質による高機能型生体材料の実現

通过表面改性实现高功能生物材料

• 批准号: 12J03416
• 负责人: 内藤 暁馬
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 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 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03416/
• 关键词: ピーニング; 衝撃力; 残留応力; キャビテーション; 生体材料

本研究では表面改質法の一種であるピーニングを用いて生体材料の高機能化を実現するため, 適切なピーニングおよび処理条件の選択が必要となる. 本年度は以下二点の研究を行った. 1. 衝撃力の計測による圧縮残留応力の推定. 2. 下限界応力拡大係数範囲に及ぼすショットピーニングの影響.1. 衝撃力の計測による圧縮残留応力の推定ピーニングによる疲労強度向上の一因として, ピーニングで導入される圧縮残留応力が考えられるので, 材料に導入される圧縮残留応力の分布を推定することは, 重要である. ピーニングにより生じたピット形状の観察, PVDFセンサを用いた衝撃力の測定およびX線回折法を用いた残留応力の測定を行い, それらの結果から圧縮残留応力導入深さの推定およびその妥当性を検証した. その結果, 最大負荷応力が塑性域の深さすなわち圧縮残留応力の導入深さを推定する指標となることが明らかとなった.2. 下限界応力拡大係数範囲に及ぼすピーニングの影響ピーニングによる疲労強度向上機構を明らかにするため, ピーニングによって圧縮残留応力を導入した金属材料の疲労亀裂準展挙動を評価した. 本実験では荷重制御型平面曲げ疲労試験機を用い, オーステナイト系ステンレス鋼JIS SUS316Lのショットピーニングを施した試験片と未処理の試験片に対して, それぞれ応力拡大係数漸減試験を行い, 下限界応力拡大係数範囲を明らかにした. その結果, 表面への圧縮残留応力の導入により下限界応力拡大係数範囲が増大していることが明らかとなった.

在这项研究中，为了使用一种表面修饰方法实现生物材料的高功能，有必要选择适当的剥皮和治疗条件。今年，进行了两项研究：1。通过测量撞击力估计压缩残留应力。 2。射击对下限应力强度范围的影响。 1。通过测量撞击力估计压缩残留应力。 1。估计由剥离引入的压缩应力被认为是提高疲劳强度的伪造的原因，因此估计引入材料中引入的压缩残留应力的分布非常重要。观察通过剥离产生的凹坑形状，使用PVDF传感器对撞击力的测量以及使用X射线衍射方法测量残余应力的测量，以及从这些结果中估算压缩残留应力引入深度和有效性。结果表明，已经表明，最大载荷应力是估计塑料区域深度的指数，即引入压缩残留应力的深度2。划分对下限应力强度范围的影响，以阐明通过剥离来改善疲劳强度的机制，评估了金属材料的疲劳裂纹准膨胀行为，这些材料通过佩宁引入了压缩残留应力。在该实验中，使用负载控制的平面弯曲疲劳测试仪来滚动增加的测试测试，用于分别测试带有固定型和未经处理的标本的奥氏体不锈钢JIS SUS316L测试标本，以揭示下限压力强度因子范围。结果，可以发现，通过在表面引入压缩残留应力来增加下限应力强度因子范围。

项目成果

キャビテーション噴流の加工能力の計測法の比較検討

空化射流加工能力测量方法对比研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Juntao Gao;劉家佳;劉家佳;内藤暁馬;内藤暁馬;内藤暁馬
• 通讯作者: 内藤暁馬

衝撃力の計測による圧縮残留応力の推定

通过测量冲击力估算残余压缩应力

• 发表时间: 2013
• 作者: Juntao Gao;劉家佳;劉家佳;内藤暁馬;内藤暁馬
• 通讯作者: 内藤暁馬

ステンレス鋼の下限界応力拡大係数範囲に及ぼすショットピーニングの影響

喷丸对不锈钢应力强度因子下限范围的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: Juntao Gao;劉家佳;劉家佳;内藤暁馬
• 通讯作者: 内藤暁馬