1996 Fiscal Year Annual Research Report
セラミックコーティング材の摩耗評価技術開発に関する研究
| Project/Area Number |
07555025
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石川 博將 北海道大学, 工学部, 教授 (80001212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 猛 (株)東芝, 重電技術研究所, (研究職)主幹
小林 道明 北見工業大学, 工学部, 教授 (20105539)
藤木 裕行 北海道大学, 工学部, 助手 (80238550)
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| Keywords | セラミックコーティング / 摩耗 / 剥離 / 繰返し接触 / 塑性構成式 / 有限要素法 / トライボロジー / PVD |
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| Research Abstract |
これまでに行ってきた計算シミュレーションと実際の摩耗現象の対応関係を把握するために,ピン・オン・ディスクタイプの摩耗試験機により,機械構造用炭素鋼S20CにTiならびにTiNにて二層のセラミックコーティングを施した材料の摩耗試験を行った.その結果,コーティング加工により基材の耐摩耗性は著しく改善されるこが確認され,また,そのコーティング材の耐摩耗性向上寿命はコーティング層の基材からの剥離寿命によることも確認された.つまり,セラミックコーティング材の耐摩耗性の評価はコーティング層の剥離寿命を評価することに相当することがわかった.さらに,コーティング加工時の条件の検討のため,コーティングの方法,種類,厚さ等は同一であるが,コーティングの加工条件を変えた材料について実験を行ったところ,その耐摩耗性には著しい差があることがわかった.この実験に際し,現在コーティング加工装置を所有していないため,コーティング加工は外部で行ったことにより,詳細なコーティング条件の影響は明らかにはならなかったが,できあがった各試験片に対し,摩耗実験前にコーティング層の基礎的評価であるスクラッチ試験を行ったところ,この結果と最終的な耐摩耗性には相関があり,またコーティング加工条件はコーティング層の剥離強度に影響するのみではなく,コーティング層そのものの特性にも影響を及ぼしている可能性があることがわかった.つまり加工条件により単に剥離強度が異なるだけではなく,コーティング層そのものの耐摩耗性が変化することにより,コーティング材全体としての摩耗進行のメカニズムも異なる可能性が示された.
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