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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ結晶粒層創製-切削摩擦加工法の提案と材料評価

Research Project

Project/Area Number 22560099
Research InstitutionOita National College of Technology

Principal Investigator

薬師寺 輝敏  大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90210228)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords表面改質 / ナノ結晶粒 / 摩擦加工 / 疲労強度
Research Abstract

24年度の研究実施計画は以下の3項目であった.
(1) これまでに S45C調質材および6Al-4V Ti合金に切削摩擦加工を行いその効果を実証できた.これら は比較的強度の高い材料であるので,次の段階として比較的軟質な材料に対して切削摩擦加工の効果を確かめる.(2) 切削摩擦加工チップを保持する治具の改良を行い,特別な旋盤でなくても装着可能となるようにする.(3)  切削摩擦加工技術を公表するために論文発表を行う.
以上3項目について実績を報告する,
(1)についてはS45C焼きなまし材にCNC旋盤を用いた摩擦加工を行い,表面の組織変化及び疲労強度向上について調査を行い得られた結果は以下のとおりである.摩擦加工材の最表面から約10μmにおいて500nm程度の微細結晶粒が生成され,最表面の硬さは素材の3.9倍(654Hv)に向上した.このことと,圧縮の残留応力の影響で摩擦加工材の疲労限度は未加工材と比較して約46%向上した.このように比較的やわらかい材料においても疲労強度の大幅な改善があることを確かめた.これにより摩擦加工が適応できる金属の幅が広がった.(2)についてコイルばねを用いない摩擦加工治具を考案製作した.この治具を用いてS45C調質材に摩擦加工を行った結果,これまの治具とほとんど変わらない表面加工が可能でることが分かった.(3)口頭発表3件,論文は執筆中である.10月25日福岡マリンメッセで行われた「ものづくりフェア2012」に協賛して行われた九州沖縄地区国立高専新技術マッチングフェア2012において,関連特許を紹介した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Fatigue Evaluation of Low Carbon Steel by Means of the Inductance Method Using a Pancake-Type Coil2012

    • Author(s)
      M. Oka , T. Yakushiji
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics

      Volume: Vol. 20, Pages: pp.514-519

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-cycle fatigue characteristics of squeezed cast aluminum alloy smooth specimens cut from car wheels2012

    • Author(s)
      M. Goto, T. Yakushiji
    • Journal Title

      Transaction of The Built Environment (WIT)

      Volume: Vol. 124 Pages: pp. 95-106

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 摩擦加工を施したTi-6Al-4V合金の表面組織と回転曲げ疲労特性2012

    • Author(s)
      薬師寺輝敏
    • Organizer
      日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学大宮キャンパス
    • Year and Date
      20121130-20121202
  • [Presentation] 強変形加工により形成された銅の微細組織と疲労強度2012

    • Author(s)
      山内 康太郎,薬師寺 輝敏
    • Organizer
      日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学大宮キャンパス
    • Year and Date
      20121130-20121202
  • [Presentation] Effect of Pre-stressing on the Growth Direction of Surface Cracks in Ultrafine Grained Copper2012

    • Author(s)
      K. Kamil,T. Yakushiji
    • Organizer
      4th international conference on crack path,(CP2012)
    • Place of Presentation
      Villa Irland Hotel Gaeta, Italy
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] 旋盤を使用して表面改質を行うための切削摩擦加工チップ2012

    • Author(s)
      薬師寺輝敏
    • Organizer
      九州沖縄地区国立高専新技術マッチングフェア
    • Place of Presentation
      福岡マリンメッセ
    • Year and Date
      2012-10-25
  • [Presentation] 表面を摩擦加工したS45C焼きなまし材の回転曲げ疲労特性

    • Author(s)
      中川文紀 ,薬師寺輝敏
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第66期総会講演会
    • Place of Presentation
      九州産業大学

URL: 

Published: 2014-07-24  

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