2015 Fiscal Year Research-status Report
過酷な腐食環境で用いられる異種異形状固相接合材の腐食疲労強度の評価
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15K05703
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| Research Institution | Kushiro National College of Technology |
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Principal Investigator |
高橋 剛 釧路工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50435393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 真晃 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90285338)
福地 孝平 釧路工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (40707121)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 摩擦圧接 / 腐食 / 成形解析 / 凍結融解 / Al合金とSUS304 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，複数材料の組み合わせに対する異種異形状材の圧接接合法を開発し，腐食環境下で繰り返し負荷を受けた接合材が被る腐食疲労特性を明らかにする．更に，溶融溶接の代わりに摩擦圧接を用いることで凍結融解腐食環境下でのSUS304の熱影響部に発生する孔食や応力腐食割れの解決策となることを検証することにある．
この目的に対して1年目の平成27年度で実施する項目は，以下の7項目である．(1)計画精査，文献調査，予算執行など準備，(2)構造解析による異種異断面形状の接合条件の絞り込み，(3)実験による異種異形状材料の摩擦圧接接合法の確立，(4)接合材の引張試験による接合強度の評価，(5)非接合材(単体材)の耐食性及び腐食疲労強度試験，(6)接合材の耐食性及び腐食疲労試験，(7)SUS304摩擦圧接材の凍結融解腐食環境下孔食試験．この中で，1年目に完了すべき(1)と(2)は計画通りであった．それ以外の(3)～(7)については2年目以降も継続することになっており，着手している状況にある．
研究成果の論文発表としては，Characteristics of friction welding between solid bar of 6061 Al alloy and pipe of Al-Si12CuNi Al cast alloy，Journal of Materials Engineering and Performance,Vol.24，No.11，pp.4451-4560 (2015), Masaaki Kimura etal.を行った．
講演発表としては，摩擦圧接によるアルミニウム合金ピストン製作のための異形状接合条件の検討，高橋剛，2015年度日本機械学会年次大会(北海道大学)，H27.9.14，凍結融解腐食環境下における異種固相接合材の強度および耐食性評価，北海道学生会第45回学生員卒業研究発表講演会を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の実施計画表に照らし合わせると予定項目は全て着手している状況にある．
共同研究者の査読付き論文発表，研究代表者による講演もあり，成果発表としては十分と思われる．
但し，腐食疲労試験については，腐食槽の準備は完了できたが，疲労試験機への腐食槽の取り付け方法に技術的及びコスト的な問題があり，中断している．代わりに，当初計画に含まれていなかった成形解析を手法開発を行い，これも先の講演発表の中で報告できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初計画に基づき研究を推進する．懸念事項は【現在までの進捗状況】に記載したように腐食疲労試験装置の準備にある．専用治具が当初見積よりも大幅に高額で購入不可となり，代替案を検討中である．その有力方法が平成27年度でも実施した腐食試験後の引張試験である．その一方，平成27年度の結果から接合界面付近に生成される中間生成物の腐食抑制効果が期待できる可能性があり，知的財産権の点から新たに実施項目に加える予定である．
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| Causes of Carryover |
当該年度の所要額(B)に対して未執行額が生じた最も大きな理由は，上述したように腐食疲労試験のための専用治具価格が当初見積よりも高額で，購入できなかったことに依る．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
経費のかからない腐食疲労試験の代替案を考えている．代わって，翌年度分と合わせ成形解析用の専用シミュレーションソフトのライセンス費用等に充て，新たな研究検討項目を追加し，研究環境の整備を計画している．
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