| Project/Area Number |
19K04100
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
Okane Masaki 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (90262500)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | FSW / 異種金属接合体 / 展伸アルミニウム合金 / ダイカスト用アルミニウム合金 / 鉄鋼材料 / A6063 / ADC12 / S45C / 疲労強度特性 / デジタル画像相関法 / 自然時効 / 摩擦攪拌接合 / アルミニウム合金 / 摩擦攪拌 / 疲労特性 / 疲労破壊過程 / 疲労強度 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは，これまで，摩擦攪拌接合（FSW）による，鉄鋼材料/Al合金異種金属接合体の基本的な疲労特性を検討し，負荷レベルに依存して疲労破壊形態が変化することや，疲労特有の破壊形態を呈すること等を明らかにした．しかしながら，それらが発現する原因は未だ不明である．本接合材の場合，疲労破壊の発生箇所は，FSW特有の複雑な組織内である．したがって，疲労強度特性を明らかにするためには，その組織内で進行する疲労破壊のメカニズムを明らかにする必要がある．本研究は，本接合体における疲労破壊のメカニズムを明らかにし，より高強度で信頼性の高い異種金属接合体を創製するための最適接合条件の構築への寄与を目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, dissmilar joints of expanded aluminum alloy and steel, and joints of die-cast aluminum alloy and steel were prepared by friction stir welding (FSW) at first. The fatigue tests were carried out for clarifying basic fatigue strength properties and for investigating the fatigue fracture mechanisms under micro scale of both joints. Further, the microstructural differences between the expanded Al alloy and the die-cast Al alloy before and after the FSW and the effect of microstructure on the fatigue fracture mechanism were also investigated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
摩擦攪拌接合（FSW）は，従来の溶接では事実上不可能とされた，異種金属の接合を実現できる技術であり，各種の機械構造物において，複数種類の材料を，適材適所で使用するマルチマテリアル構造の実現に，必要不可欠な技術として期待されている。本研究では，世界に先駆けて，FSWによる異種金属接合体の疲労強度特性を系統的に検討しており，新規性が高く，学術的な意義も大きいものと思われる。また，機械構造物を設計するためには，あらかじめ疲労強度特性の検討が必要不可欠なことから，本研究で得られた結果を，今後の機器設計に活かせる可能性があること等，社会的な意義も大きいものと思われる。
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