転がり-滑り接触におけるWCサ-メット溶射皮膜の耐久性に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650176
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 中島 晃 佐賀大学, 理工学部, 教授 (60039295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬渡 俊文 佐賀大学, 理工学部, 助手 (80229632)
• Keywords: WCサ-メット溶射皮膜 / 高速フレーム溶射法 / 2円筒試験 / 耐久性 / 耐摩耗性 / トライボロジー

Research Abstract

溶射法は近年,皮膜の品質ならびに信頼性の向上が図られ,金属材料の耐摩耗性,耐食性,耐熱・断熱性などの性能支援に積極的に取り入れられるようになってきている。中でもWCなどの金属炭化物サ-メット硬質皮膜は,耐摩耗性やしゅう動特性に優れるとして機械要素接触面への利用が有望視されているが,従来,その特性評価は滑り摩擦面についてのものがほとんどであった.本研究は,溶射皮膜の転がり接触面への応用を目指すもので,主として2円筒試験機を用いて行った.即ち,高速フレーム溶射法により厚さ40μm,90μmのWCサ-メット皮膜をコーティングしたSCM415浸炭焼入れ材の円筒試験片の浸炭焼入れ鋼円筒と組合せ,市販のギヤ-油を用いた潤滑条件下で,転がり-滑り接触させ,はく離や摩耗の発生状況を調べるとともに,溶射皮膜の耐久性に及ぼす下地粗さや皮膜厚さ,接線力の影響などを検討した.その結果,次のような知見を得た.
(1)下地処理として研削加工よりブラスト加工を施したほうが溶射皮膜と基材との密着強度が確保できる.
(2)溶射ローラを高速側に配置した転がり-滑り条件では,はく離の発生が抑制されており,溶射皮膜のはく離が接線力の大きさのみならずその向きにも支配されることがわかった.
(3)皮膜厚さが厚くなるに従ってはく離は発生しにくく長寿命となる傾向が見られた.
(4)線接触の実験において,はく離は接触面の端部付近を起点として発生することが多く,はく離強度を上げるには,クラウニングを施すなど接触面の形状設計が重要である.

Research Products

• [Publications] 中島 晃: "転がり-滑り接触下におけるWCサ-メット溶射皮膜の耐久性(母材硬度の影響)" 機械学会九州支部第50期講演会講演論文集. 1-3 (1997)
• [Publications] A.NAKAJIMA: "Surface Durability of Thermally Sprayed WC Cermet Coating in Lubricated Rolling/Sliding Contact" Proc.of WORLD TRIBOLOGY CONGRESS,London. 1-5 (1997)