| Research Abstract |
DLC皮膜を被覆した展伸マグネシウム(Mg)合金AZ80を用い,基礎的な疲労強度向上因子を把握するため,大気中と純水中において疲労試験を実施した.昨年度は,DLC皮膜を製膜する際,製膜欠陥に結びつく異常放電(アーキング)が発生しにくいように電源を制御し,1μm×3層の多層製膜を行ったが,今年度は電源制御手法をさらに改良し,改良型のアーキング低減制御と密着性改善型の製膜を行った.その結果,大気中における疲労強度はアーキング低減制御の改良によって著しく向上したが,密着性改善の効果は大きくなく,製膜中のアーキング抑制が強度向上に重要であることを示した.しかし純水中では,アーキング低減制御と多層化の組み合わせでも腐食疲労強度を向上することが困難であり,DLC皮膜にアンダーコートを導入するなど,皮膜の複合化が必要不可欠であることを示した.複合皮膜材については,前年度に基材として線膨張係数がMg合金よりも若干小さいアルミニウム(Al)合金A5083を用い,WC-12Coの溶射中間層と厚膜DLC皮膜を組み合わせた複合皮膜材を作製したが,基材の線膨張係数を下げた場合でも中間層に割れが生じた,そこでDLCの製膜温度を150℃から80℃に変更したところ,中間層割れを抑制できることが判明した.疲労試験については,WC-12Co溶射皮膜の単層材では,皮膜厚さが厚くなるほど,皮膜による基材の変形拘束や皮膜の応力負担によって疲労強度が大きく向上した.また,DLC皮膜と複合化することでさらに強度が向上するが,中間層が25μmと,DLC層に対して相対的に中間層が薄い場合に,最も効率的に強度向上が可能であることを示した.また,複合皮膜材のX線CTスキャン解析およびAEセンシング試験により,複合皮膜材では基材に数ミリ程度のき裂が入るまで複合皮膜が割れることはなく,DLC層によって中間層のマイクロクラック発生が抑制可能である事を指摘した.
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