【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22HK0025
利用課題名 / Title
ひずみ硬化したSUS316表層の内部組織観察
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉田 裕
所属名 / Affiliation
北見工業大学 工学部 機械電機系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
片桐康佑, 杉野義都
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
澤 厚貴,遠堂敬史
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
材料の選択的なひずみ緩和を目的として中赤外レーザーを用いた新規の表面処理の技術開発が進められている。本研究では、引張試験により硬化したオーステナイト系ステンレス鋼（SUS316L）に対して、中赤外レーザー照射を実施し、その影響についての調査・検討を行うことを目的とした。
実験 / Experimental
供試材はSUS316Lとし、ひずみ0から0.7まで引張試験を行った後、供試材表面を機械研磨し、バフ研磨による鏡面仕上げしたものをサンプルとした。 準備したサンプルに対して、硬さ試験を行なった後、同一サンプル中の別の場所に大気中で中赤外レーザー（フッ化物ファイバーレーザー）によるレーザー照射を行なった。図1はレーザー照射時の概略図である。照射方法は中赤外レーザーをミラーで反射させ、フォーカスレンズにより集光させてサンプルに照射した。条件は、レーザー波長が2.8 µm、照射径はφ200 µm、連続波であり、強度は30 kW/cm2とし操作速度は1.0及び0.25 mm/sとした。 本研究では照射前後の硬さ試験（5点測定の平均値で比較）を実施した。また、走査型電子顕微鏡（SEM）による表面観察を実施し、さらにSEM-FIB（JIB-4600F/HKD）加工によって、薄膜サンプルを作製しレーザー照射部の内部組織観察を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
レーザー顕微鏡による表面観察では操作速度及びひずみの違いによってSUS316L表面のレーザー痕の色が変化することを確認できた。また、レーザー照射前のサンプルの硬さは引張試験によって導入されたひずみに依存して増加することがわかった。FIB加工によって作製した０％及び30％のひずみサンプルにおいて、透過型電子顕微鏡（TEM）によって結晶粒内での転位が確認できた。今後は、これらの観察とともに硬さと転位密度との関係について議論する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本課題を実施するにあたり、北海道大学工学研究院全学共同利用施設ナノ・マイクロマテリアル分析研究室澤 厚貴技術員に技術代行をいただきました。ここに感謝の意を示します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件