基本情報

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田邉 裕貴

TANABE Hirotaka


職名

教授

研究分野・キーワード

材料強度学

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ホームページ

http://www.mech.usp.ac.jp/~dnw/index.html

プロフィール

研究課題(研究概要)
軸受をはじめとする機械要素部品の摩擦摩耗による機能低下や繰返し荷重による疲労破壊は、重大な事故の原因となりかねない。この様な事故の防止、部品の長寿命化には、損傷の起点となる材料の表面を強化することが有効である。近年の機器の高機能化・高速化も相俟って、表面強化に対する要求はますます高まっている。この要求に応えるべく、各種の表面改質技術の利用が検討されており、既に実用化が進められているものもある。しかし表面改質材の特性には未だ不明な点が多く、十分なデータが得られていないのが現状である。この様な現状に鑑み、マグネトロンスパッタリングにより作製したセラミックスコーティング鋼や、プラズマ窒化処理した合金鋼の機械的特性ならびにトライボロジー特性に注目し、研究を進めている。
研究業績等(概要)
マグネトロンスパッタリング法により作製したTiN薄膜の機械的特性に及ぼす成膜条件の影響を調べた。TiN薄膜の残留応力、硬さ、じん性、密着強度は、バイアス電圧、放電電流、ガス圧等を変化させることにより複雑に変化するが、これらの変化はいずれも、ターゲットから放出された粒子が基板及び薄膜表面に衝突する際の運動エネルギーの大きさ、すなわちピーニング効果の大きさに依存し、ピーニング効果に着目することで一元的に取り扱える可能性があることを指摘した。また、TiN薄膜の残留応力、硬さ、じん性、密着強度等の変化傾向を説明するためのモデルを提案し、このモデルを用いて成膜条件の最適化に関する指針を示した。

TiN薄膜の各種機械的特性に及ぼすTi中間層や成膜後基板焼入れ処理の影響を調べた。Ti中間層や成膜後基板焼入れ処理によってTiN薄膜の密着強度が改善されることなどを示し、TiN薄膜の高機能化手法としてのこれらの有効性や問題点について論じた。

各種荷重条件の下で転がり疲労試験を実施し、発生したはく離の形状に関する破壊力学的な検討を行った。はく離の幅や深さが破壊力学パラメータである応力拡大係数により説明できることを示し、はく離発生メカニズムについても考察した。

従来、適切な解が無いため解析が困難であった球-平板接触下の半円形微小表面き裂の応力拡大係数K値を、円形内部き裂のK値を求めるための解であるFabrikant & Hansonの解を用いて算出する方法を提案した。

出身学校 【 表示 / 非表示

  • 大阪大学  基礎工学部  機械工学科  1993年03月

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 大阪大学  基礎工学研究科  物理系専攻  修士課程  1995年03月

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学)  大阪大学  2006年01月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 滋賀県立大学  工学部  機械システム工学科  教授   2016年04月  - 現在

  • 滋賀県立大学  工学部  機械システム工学科  准教授   2008年04月  - 2016年03月

  • 滋賀県立大学  工学部  機械システム工学科  助教   2007年04月  - 2008年03月

  • 滋賀県立大学  工学部  機械システム工学科  助手   1995年04月  - 2007年03月

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • ミラノ工科大学  研究員   2006年09月  - 2007年02月

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会  

  • 日本材料学会  

  • 日本非破壊検査協会  

  • 日本高圧力技術協会  

研究分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 機械材料・材料力学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Pulsed Laser Milling Integrated Die/Mold Machining: Analysis of Heat-affected Zone Obtained by Laser-milling Process for Hardened Die Steel

    Keiji Ogawa, Heisaburo Nakagawa, Takumi Imada, Hirotaka Tanabe and Taichiro Ukawa

     Proceedings of the 20th International Symposium on Advances in Abrasive Technology   535  - 540  2017年12月

    共著  共同(副担当)

  • Laser irradiation method for high-efficiency pulsed laser milling integrated die/mold machining: effects of laser-tracking irradiation on laser milling accuracy

    Keiji Ogawa, Heisaburo Nakagawa, Takumi Imada and Hirotaka Tanabe

    Taylor & Francis  Advances in Materials and Processing Technologies    2017年12月

    10.1080/2374068X.2017.1410754  共著  共同(副担当)

  • Effect of Laser Power on Delamination Initiation Behaviour of CrAlN Coating on Steel Substrate Laser-Quenched after Coating Process under Rolling Contact Fatigue

    Hirotaka Tanabe, Yui Izumi, Tohru Takamatsu and Yuki Nakamura

    ELSEVIER  Procedia Structural Integrity   1005  - 1010  2017年09月

    10.1016/j.prostr.2017.07.155  共著  共同(主担当)

  • セラミックスコーティングとレーザ熱処理を複合化した新表面改質技術とその応用

    田邉裕貴, 小川圭二

    日本材料試験技術協会  材料試験技術  62 (3)   158  - 163  2017年07月

    共著  共同(主担当)

  • Study on heat generation behaviors in Sonic-IR method

    Hirotaka Tanabe, Yui Izumi, Takayuki Hibino, Tohru Takamatsu and Takahide Sakagami

    AITA Committee  Proceedings of 13th International Workshop on Advanced Infrared Technology & Applications   251  - 254  2015年09月

    共著  共同(主担当)

  • Development of new sonic-ir method using ultrasonic wave inputted through water

    Yui Izumi, Hirotaka Tanabe, Takayuki Hibino, Tohru Takamatsu and Takahide Sakagami

    AITA Committee  Proceedings of 13th International Workshop on Advanced Infrared Technology & Applications   275  - 278  2015年09月

    共著  共同(副担当)

  • 疲労き裂進展過程におけるき裂周辺の磁束密度分布変化と塑性変形の関係に関する研究

    田邉裕貴,和泉遊以,島田純,高松徹

    日本材料学会  材料  63 (12)   857  - 863  2014年12月

    共著  共同(主担当)

  • Delamination initiation life and growth behaviour of ceramic coated steels quenched after coating process under rolling contact loading condition

    H. Tanabe, K. Ogawa, M. Nishizawa, Y. Izumi and T. Takamatsu

    Maney  Materials Research Innovations  18   S4-57  - S5-61  2014年08月

    10.1179/1432891714Z.000000000910  共著  共同(主担当)

  • Flaking Initiation Life under Rolling Contact Fatigue of Ceramic Coated Steels Quenched after Coating Process

    Hirotaka Tanabe, Keiji Ogawa, Motoyuki Nishizawa, Yui Izumi, Tohru Takamatsu

     Applied Mechanics and Materials  597   157  - 160  2014年07月

    10.4028/www.scientific.net/AMM.597.157  共著  共同(主担当)

  • A Proposal of Process Strategy for Micro-cutting Edge Fabrication: Effects of Shape Formation after Laser Hardening

    Keiji Ogawa, Hirotaka Tanabe and Heisaburo Nakagawa

     Key Engineering Materials  625   545  - 549  2014年07月

    10.4028/www.scientific.net/KEM.625.545  共著  共同(副担当)

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 機上レーザー焼入れシステムを用いた複雑形状極小刃物の新工法

    小川圭二,田邉裕貴,中川平三郎

    日刊工業新聞社  型技術  30 (6)   30  - 33  2015年06月

     共著  共同(副担当)

  • セラミックスコーティングとレーザ熱処理を複合化した新表面改質処理

    田邉 裕貴,小川 圭二

    メカニカル・テック  メカニカルサーフェステック  (014)   26  - 29  2013年06月

     共著  共同(主担当)

  • セラミックスコーティングとレーザ熱処理の複合化による新表面改質手法

    田邉 裕貴,小川圭二

     レーザ加工学会誌  19 (2)   107  - 112  2012年07月

     共著  共同(主担当)

会議での講演 【 表示 / 非表示

  • 液浸式Sonic-IR法の欠陥検出性向上に関する研究

    日本機械学会関西支部第93期定時総会講演会  2018年03月

  • Sonic-IR法による欠陥検出技術について

    原子力構造物の高経年化に関わる維持技術の高度化に関する調査委員会  2017年12月

  • Effect of Laser Power on Delamination Initiation Behaviour of CrAlN Coating on Steel Substrate Laser-Quenched after Coating Process under Rolling Contact Fatigue

    2nd International Conference on Structural Integrity, ICSI 2017  2017年09月

  • セラミックスコーティングとレーザ熱処理を複合化した新表面改質技術とその応用

    第272回材料試験技術シンポジウム  2017年07月

  • 機械要素部品の表面強化(セラミックコーティング等)による長寿命化

    滋賀県東北部工業技術センター機器利用講習会 技術講演  2017年02月

  • Sonic-IR法による非破壊検査技術とその高度化

    産業・化学機械と安全部門研究発表講演会2016冬  2016年12月

  • 極小刃物の高度化のためのレーザ焼入れ後刃形創製法の開発

    第17回国際工作機械技術者会議  2016年11月

  • 大学と産業界をつなぐ

    日本機械学会関西支部第17期秋期技術交流フォーラム  2016年11月

  • 繰返し球圧子押込み試験におけるセラミックス薄膜のき裂発生に及ぼす球径の影響

    日本機械学会M&M2016材料力学カンファレンス  2016年10月

  • セラミックス被覆鋼の転がり疲労はく離発生寿命に及ぼすレーザ熱処理の影響

    日本機械学会M&M2016材料力学カンファレンス  2016年10月

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知的財産権 【 表示 / 非表示

  • 超音波を用いた赤外線欠陥検出システム

     2014-122122

  • 切っ先部を備える工具、切っ先部を備える工具の製造方法、及び切っ先部を備える工具の製造中間体の製造方法

     2011-285280  2013-132725

  • レーザ熱処理システム

     特願2011-248767  特許第5920871号

  • セラミックス被覆材の製造方法

     特願2010-050750  特許第5616082号

  • 物品判定システム及び物品判定方法

     2009-536087  WO2009-044826  5525818

受賞学術賞 【 表示 / 非表示

  • Ohji-Ohtsuka-Okamura Award

       国内学会・会議・シンポジウム等の賞  日本材料学会破壊力学部門委員会  単独  2009年10月

研究シーズ 【 表示 / 非表示

  • 強く、軽く、高性能!な機械を目指した材料研究

 
 

学部講義等担当 【 表示 / 非表示

  • 機械システム工学概論

  • 物理学実験

  • 材料力学Ⅰ

  • 機械材料学

  • 機械設計演習Ⅱ

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大学院講義担当 【 表示 / 非表示

  • 強度設計工学

  • 研究マネジメント