| Project/Area Number |
19K05086
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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 26050:Material processing and microstructure control-related
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| Research Institution | Tomakomai National College of Technology |
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Principal Investigator |
TAKAZAWA Kohji 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (20331952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅見 廣樹 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (00547961)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 超硬合金 / 熱間加工 / 塑性加工 / トレーサー粒子 / 熱間塑性加工 |
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| Outline of Research at the Start |
超硬合金素形材の熱間加工過程における塑性流動の様子を，合金内に予め導入させたトレーサー粒子の位置を追跡することで実験的に明らかにする．第一段階として，粉末冶金法を用いて，トレーサー粉末を任意の位置・領域に偏在させた単純形状の超硬合金素形材を作製する．第二段階として，作製した超硬合金に黒鉛ダイ・パンチを介した通電加熱・加圧を行い，単純なダイス成型や打抜きを行う．加工を完了させる試料の他に，任意の変形量で加工を止める試料も作製する．第三段階として，加工した試料内の元素マッピングを行い，トレーサーの位置を分析する．これらの結果から試料内のトレーサーの分布から塑性流動や変形量を推測する．
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| Outline of Final Research Achievements |
Deformation behavior during hot working of cemented carbide by electric heating and pressure through a graphite die was estimated from the distribution of tracer particles. In the work piece, the area in contact with the graphite die is subject to deformation constraint, and the inside mainly becomes a compressive stress field, and plastic flow occurs toward the free surface. The area near the free surface is mainly a tensile stress field, and in some cases, voids are formed. It is suggested that the amount of these deformations can be calculated from the shape change of the region containing tracer particles.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超硬合金は硬さと靭性を高度に両立した材料として産業に必要不可欠である．しかし，その原材料のタングステンおよびコバルトは希少元素であり，供給には地政学的なリスクも大きい．本研究の成果は，単純形状の超硬合金素材に除去加工を用いずに形状を付与する技術の基礎となるものであり，加工屑になる希少資源の量を減らすことができる．また，既存の加工方法よりも消費電力を低減できる可能性もあり，省資源省エネルギーに寄与するものとなる．
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