2003 Fiscal Year Annual Research Report

微細粒子分散による表面改質皮膜の高機能化に関する研究

Research Project

Project/Area Number	14550126
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	藤井正浩岡山大学, 工学部, 助教授 (80209014)
Keywords	複合めっき / 粒子分散 / 摩擦 / 摩耗 / 溶射被膜 / FEM / 析出物分散
Research Abstract	本研究では,表面改質皮膜の高機能化のための一つの方法として,溶射を含む粒子分散型の複合表面改質法を取り上げるとともに潤滑性析出物の分散によるステンレス鋼の摩擦・摩耗の改善について検討した.本年度の研究で得られた結果は以下の通りである. 1.粒子分散複合表面改質の構造解析モデルを構築し,弾性率の小さい粒子を分散させた場合めっき層に大きな応力が発生すること,粒子間距離が小さいほど応力は大きいこと,セラミックスのような弾性率の大きい粒子を分散させた場合のめっき層の応力は粒子の影響を受けにくいこと,また,粒子分散率が同じであれば,めっき層内応力に及ぼす粒子径の影響は小さいことを明らかにした. 2.潤滑性を有する析出物分散によるステンレス鋼の摩擦・摩耗特性を,大気中無潤滑下,真空中無潤滑下および油潤滑下において調べた.大気中無潤滑下では,析出物分散ステンレス鋼の摩擦係数および摩耗量は従来鋼の場合より小さかった.真空中無潤滑下では,析出物分散ステンレス鋼は低摩擦でありかつ潤滑性を有すため凝着の度合いも小さく優れた摩擦・摩耗特性を示した.油潤滑下では,析出物分散ステンレス鋼では初期焼付きが破壊的焼付きに進展しにくく,優れた耐焼付き性を示した.本研究により,潤滑性の分散析出物によりステンレス鋼の摩擦・摩耗が改善されることが明らかとなった. 3.2.3%TiO_2を混合したアルミナセラミックス溶射を施した鋼ローラを用いて油潤滑下で純転がり疲れ試験を行い,溶射皮膜の転がり疲れ強さを調べた.また,ナノインデンテーション法に基づいて溶射皮膜の縦弾性係数を評価し,損傷形態と内部応力との関係について検討した.損傷した溶射ローラは,表面下のき裂発生に起因するスポーリング損傷の形態を呈した.表面下の最大せん断応力および直交せん断応力の最大値の発生深さは溶射皮膜内にあった.観察されたスポーリングき裂の発生深さは解析で求めたせん断応力が最大となる深さとほぼ一致した.この結果は溶射皮膜の最適厚さ設計に有用である.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 原野智哉, 大前勝禎: "高真空無潤滑下における無電解Ni合金めっき歯車の摩擦・摩耗"日本機械学会論文集(C編). 69・681. 1417-1424 (2003)
[Publications] Masahiro Fujii, Akira Yoshida, Tomoki Harano: "Friction and Wear of Surface Modified Stainless Steel Gears and Rollers in High Vacuum"2003 ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference. (CD-ROM). DETC2003/PTG-48101 (2003)
[Publications] 吉田彰, 藤井正浩, 幸賢司, 重村貞人, 谷和美: "アルミナセラミックス溶射ローラの転がり疲れ"日本機械学会中国四国支部第41期総会・講演会講演論文集. 035-1. 283-284 (2003)
[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 織田英哲: "無電解Ni基合金めっきの油潤滑下における摩擦・摩耗"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 03-1, Vol.IV. 127-128 (2003)
[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 重村貞人, 谷和美, 幸賢司: "セラミックス溶射鋼ローラの純転がり接触における転がり疲れ"日本トライボロジー学会トライボロジー会議新潟2003-11予稿集. 75-76 (2003)
[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 織田英哲: "耐摩耗性ステンレス鋼の摩擦・摩耗特性(油潤滑下および真空中の結果)"日本機械学会中国四国支部第42期総会・講演会講演論文集. 045-1. 413-414 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

微細粒子分散による表面改質皮膜の高機能化に関する研究

Principal Investigator

藤井 正浩 岡山大学, 工学部, 助教授 (80209014)

Research Products

[Publications] 藤井正浩, 吉田 彰, 原野智哉, 大前勝禎: "高真空無潤滑下における無電解Ni合金めっき歯車の摩擦・摩耗"日本機械学会論文集(C編). 69・681. 1417-1424 (2003)

[Publications] 吉田 彰, 藤井正浩, 幸 賢司, 重村貞人, 谷 和美: "アルミナセラミックス溶射ローラの転がり疲れ"日本機械学会中国四国支部第41期総会・講演会講演論文集. 035-1. 283-284 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田 彰, 織田英哲: "無電解Ni基合金めっきの油潤滑下における摩擦・摩耗"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 03-1, Vol.IV. 127-128 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田 彰, 重村貞人, 谷 和美, 幸 賢司: "セラミックス溶射鋼ローラの純転がり接触における転がり疲れ"日本トライボロジー学会トライボロジー会議新潟2003-11予稿集. 75-76 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田 彰, 織田英哲: "耐摩耗性ステンレス鋼の摩擦・摩耗特性(油潤滑下および真空中の結果)"日本機械学会中国四国支部第42期総会・講演会講演論文集. 045-1. 413-414 (2004)

藤井正浩岡山大学, 工学部, 助教授 (80209014)

[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 原野智哉, 大前勝禎: "高真空無潤滑下における無電解Ni合金めっき歯車の摩擦・摩耗"日本機械学会論文集(C編). 69・681. 1417-1424 (2003)

[Publications] 吉田彰, 藤井正浩, 幸賢司, 重村貞人, 谷和美: "アルミナセラミックス溶射ローラの転がり疲れ"日本機械学会中国四国支部第41期総会・講演会講演論文集. 035-1. 283-284 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 織田英哲: "無電解Ni基合金めっきの油潤滑下における摩擦・摩耗"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 03-1, Vol.IV. 127-128 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 重村貞人, 谷和美, 幸賢司: "セラミックス溶射鋼ローラの純転がり接触における転がり疲れ"日本トライボロジー学会トライボロジー会議新潟2003-11予稿集. 75-76 (2003)

[Publications] 藤井正浩, 吉田彰, 織田英哲: "耐摩耗性ステンレス鋼の摩擦・摩耗特性(油潤滑下および真空中の結果)"日本機械学会中国四国支部第42期総会・講演会講演論文集. 045-1. 413-414 (2004)