【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
22HK0039
利用課題名 / Title
摺動部材の高耐久化に関する研究
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
鉄鋼材料/ Steel materials,各種表面処理等/ Various surface treatments,走査型透過電子顕微鏡/ Scanning transmission electron microscopy,集束イオンビーム（FIB）/ Focused ion beam,電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam,X線回折/X-ray diffraction,電子回折/Electron diffraction,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)
石田 貴規
所属名 / Affiliation
パナソニック株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
坂口紀史,大多亮
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-101：ダブル球面収差補正走査透過型電子顕微鏡
HK-103：マルチビーム超高圧電子顕微鏡
HK-105：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
北海道大学マテリアル先端リサーチインフラ（ARIM）事業の技術課題支援制度を利用して，今年度から，鉄表面への窒化処理における表面近傍の構造解析を行った．
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
高分解能三次元構造評価装置(Titan G2）
【実験方法】
FIBにより断面方向の分析サンプルの作製を行った．その後，透過型電子顕微鏡（TEM，STEM）による最表面近傍の構造解析，並びに元素EDS分析，EBSD分析や薄膜XRD分析を実施した．
結果と考察 / Results and Discussion
窒化処理１の断面方向の観察・分析の結果から，窒素固溶相が表面に露出していることが分かった（図１）．
一方，窒化処理２では，最表面に窒化物と酸化物からなる化合物層が形成されていた（図１）．更に詳細な分析により，窒化物層はFe3N，酸化物層はFeCr2O4あるいはCrが濃縮したFe3O4と推察された．これらの化合物が表面に生成することで，鉄系金属同士の摺動で生じる凝着摩耗を抑制可能と考える．
引き続き，耐久性が更に良好となる化合物層の構造の明確化を行い，適切な処理層の構造と，その処理条件の導出に繋げていく．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 断面方向のSTEM観察結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本課題の遂行にあたり，大学院工学研究院 坂口紀史准教授，大多亮技術職員に機器利用のご協力頂きました．ここに感謝いたします．
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