低温プラズマ窒化を施した工業用純チタンの4点曲げ疲労特性に及ぼす結晶粒径の影響評価

摘要

医療分野では，耐久性に優れた金属製品が生体材料として用いられている．なかでもチタン系材料は，生体適合性に優れ，かつ高耐食性を有するため注目されている．しかしながら，チタンは鉄鋼材料と比較して耐摩耗性に劣るという欠点を有している．その欠点を克服する方策の一つに，窒素雰囲気中の加熱によって材料内に窒素を拡散させる窒化処理がある．窒化を施すことによりチタン表面に高硬さの窒素化合物層が形成され，摩擦摩耗特性が改善される．しかしながら，従来の窒化では処理時の熱影響によって結晶粒が粗大化し，疲労強度が低下するといった問題がある．そのため，窒化処理により，チタンの摩擦摩耗特性のみならず疲労特性も改善させることが求められている．