2015 Fiscal Year Annual Research Report
レアメタルのリユースを想定した硬質マクロ粒子分散型耐高温摩耗性複合材料の開発
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25420787
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
麻生 節夫 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80167915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 育壮 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10632812)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 複合材料 / 鋳ぐるみ / 高温耐摩耗材料 / サーメット / 部分強化 / 溶浸 / 4点曲げ試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，引き続き部分強化複合材料の室温における4点曲げ強さの評価を行うとともに600℃の高温下での耐摩耗性の評価を実施した．部分強化複合材料の作製に用いたサーメット粒子は，形状が粉砕（廃棄材）および球状で，粒径はそれぞれ0.7mm，1.3mmの2種類の計4種類とした．最も強度の高い試料の平均曲げ強さは約540MPa，最も強度の低い試料の平均曲げ強さは約250MPaで，最も高い試料の降伏応力は，母材の1.3倍程度に上昇した．また，何れの試料の曲げ強さもワイブル分布に従い，最も強度の高い試料のワイブル係数はm≒9で，ばらつきが少なく比較的高い信頼性を有することが分かった．
平成27年度は，当初平成26年度に予定していた「耐熱鋼を母材とした部分強化高温耐摩耗性複合材料の高温摩耗の評価」を実施した．試験片は端部に半球状複合化層を有する円柱状とし，相手材には高温での安定性を考慮しアルミナディスクを用いた．4種類の部分複合材料の摩耗量は，母材の耐熱鋼鋳鋼を100とした場合，室温で20～30%，600℃で50～75%となり，大幅に耐摩耗性が向上した．なお，室温に比べて高温での摩耗量の差が小さくなった理由は，酸化物の介在によるもので，ひっかきの要素が強い摩耗条件下では，酸化物が除去されるため室温と同様に部分強化材の耐摩耗性が優れるものと考ええられる．
以上の結果は，本研究で目指していた「硬質マクロ粒子分散型耐高温摩耗性複合材料の開発」の目的をほぼ達成し，強度が低い試料についてもその理由を明らかにしており，対策をとることによって，高強度化を達成することができるものと考えている．また，耐摩耗性についてもより過酷試験条件での，複合材料の優位性が期待できる．
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