脆性材料表面にミクロな塑性変形をもたらすピーニング加工の方法論構築と改質効果解明

• Project/Area Number: 24K00782
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 亀山 雄高 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20398639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小玉 脩平 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (10867237) ; 白木 尚人 東京都市大学, 理工学部, 教授 (20298011) ; 南部 紘一郎 大阪産業大学, 工学部, 准教授 (20610942) ; 菊池 将一 静岡大学, 工学部, 准教授 (80581579)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2025: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2024: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
• Keywords: ガラス / ピーニング / 残留応力 / 延性モード加工 / レーザピーニング

Outline of Research at the Start

ガラスやセラミクスなどの脆性材料を割らずに微小変形させるという従来にはない原理によって，脆性材料の弱点である脆さを克服する表面改質を開発する．具体的には，粒子を被加工物へ吹き付ける，あるいはレーザを照射することによって行われる「ピーニング加工」において，その条件を巧みに制御することで，脆性材料を常温常圧下で延性的に変形させることを実現する．この変形に伴い発生する圧縮残留応力が脆性材料の強度向上へ寄与することが期待される．脆性材料をピーニング加工によって延性的に変形させるための要件を明らかにするとともに，それによる圧縮残留応力発生の可否や強度向上への寄与について検討を加える．