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高性能溶射皮膜を応用したフレッティング疲労特性の改善に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 15760055
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionToyama National College of Technology

Principal Investigator

岡根 正樹  富山工業高等専門学校, 環境材料工学科, 助教授 (90262500)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsフレッティング疲労 / WC-Co溶射 / 高速フレーム溶射(HVOF) / Ni-Cr-Mo鋼 / 接線力 / 基材硬度 / 接触片 / フレッティング疲労強度比 / フレッティング / HVOF溶射 / WC-Co / フレッティングき裂 / き裂発生 / 表面改質 / 相対すべり / 新試験装置 / 試作 / 溶射
Research Abstract

昨年度に引き続き,高速フレーム溶射(HVOF)によるWC-Co溶射鋼のフレッティング疲労特性に関する実験的研究の一環として,主に,接線力(摩擦力)の影響と,基材硬さの影響の2点について基礎的な検討を行った.
(1)接線力の影響について
数種類の大きさの接触片を用いることで,同応力振幅条件においても接線力を変化(制御)させたフレッティング疲労試験を行った.その結果,いずれの応力レベルにおいても,溶射材のフレッティング疲労寿命は,サイズの大きな接触片を用いた場合の方が短寿命となった.これは,接線力の大きさが接触片のサイズに依存した結果であり,この傾向は,未処理材の場合と同様であった.また,接触片の大きさの違いによるフレッティング疲労寿命・強度の差違(割合)は,溶射材,未処理材いずれの場合も,ほぼ接線力の大きさの差違(割合)と同程度であり,溶射材においても,未処理材同様にフレッティング疲労寿命・強度は,接線力の大きさによってほぼ一義的に決定されること等が明らかとなった.
(2)基材硬さの影響について
これまでの実験結果(Hv=300)と比較検討するため,より硬い基材(同500)に,同様のWC-Coを溶射した試験片を用いてフレッティング疲労試験を行った.基材硬さが500の場合のフレッティング疲労寿命・強度は,基材硬度300の場合のそれらに比べ若干向上する傾向を示した.一方,基材硬度500の場合,溶射処理によりフレッティング疲労強度が120%〜170%程度に向上し,その程度は基材硬度300の場合とほぼ同程度であった.これは,溶射材と未処理材の接線力の大きさの差違(割合)が,基材硬さの違いに対して顕著な違いを示さなかったことに起因した結果である.したがって,基材硬度が300〜500程度の範囲であれば,WC-Co溶射により良好なフレッティング疲労特性の改善が得られることが明らかとなった.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2006 2004

All Journal Article (2 results)

  • [Journal Article] WC-Co溶射鋼のフレッティング疲労特性に及ぼす接線力の影響2006

    • Author(s)
      山田慎之介, 岡根正樹, 鈴木一隆
    • Journal Title

      日本機械学会 北陸信越学生会 第35回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      Pages: 71-72

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Improvement of Fretting Fatigue Strength in Ni-Cr-Mo Alloy Steel by WC-Co Spraying2004

    • Author(s)
      M.OKANE, Y.WATANABE, K.SHIOZAWA, K.SUZUKI
    • Journal Title

      Damage Tolerant Design and Materials (Proceedings of Indo Japan Conference on Damage Tolerant Design and Materials 2004)

      Pages: 179-185

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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