窒化された鉄合金表面のフェムト秒レーザー援用ナノテクスチャ加工とDLC被覆による高耐久性複合表面改質技術の開発

研究課題

研究責任者	安丸尚樹福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授
研究期間 (年度)	2011
概要	プラズマ窒化処理された鉄合金(ステンレス鋼SUS304、金型用鋼SKD11)の窒化層表面に、フェムト秒レーザーにより平面状に均一に微細な間隔の周期構造(ナノ構造)を加工する技術を開発した。特にステンレス鋼については、レーザー波長800nmの約1/3の250nmから波長程度まで、ナノ構造の間隔を制御加工する条件を明らかにした。次に、ボール・オン・ディスク型摩擦摩耗試験機により、窒化層のナノ構造形成面にDLC膜を蒸着する複合処理材の実荷重域(1～10 N)の摩擦係数の変化を無潤滑下でモニタリングした。その結果、複合処理材の荷重10 Nの摩擦係数が、ステンレス鋼では超硬ボールに対して0.08、金型用鋼ではSUJ2ボールに対して0.19と小さい値を示すことが判明した。