2016 Fiscal Year Annual Research Report
Optimum development of ubiquitous tools for formation of materials with low production-ability, using both the strengthening by borides addition and utilization of spark sintering
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26340101
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
松木 一弘 広島大学, 工学研究院, 教授 (30253115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 龍範 広島大学, 工学研究院, 助教 (00457269)
佐々木 元 広島大学, 工学研究院, 教授 (30192595)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 難焼結材料 / 鉄ほう化物 / 放電焼結 / 代替切削工具 / 焼結速度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これ迄のデータに基づき成分―組織―各種特性―焼結パラメータ関係を明らかにした。例、放電焼結速度解析から緻密化のためFeB粉末にNi添加は有効であるが、無電解めっき条件によりNi存在形態は変化した。硬度、摺動、切削特性向上は、粉末表面を網目状にNiめっき層が配置した形態が有効である。最適条件で作製したFeB-10%Ni焼結体は、WC-7.8Co汎用合金に比肩した硬度、摺動、耐酸化、切削特性を示した。具体的には99%相対密度のFeBとWC系焼結体の硬度、破壊靭性値に関し、HRA値で80、KIC値で11MPa・m-1/2が示されほぼ同値であった。一方、相手材をSKS93(1%C鋼)とTi-6Al-4V合金として摩耗試験すると、相手材と試料の摩耗減量比はFeBとWC系とも、同値（相手材SKS93:1.4, 相手材Ti-6-4:3.6）となった。この結果より切削工具のWC超硬合金は、FeB-10%Niにより代替可能と推定できた。上記2種相手材を被切削材に連続・断続切削試験を行った。Ti-6-4を連続・断続切削すると切削距離30mでさえ、FeBおよびWC系刃物とも工具寿命値を意味する逃げ面摩耗(VB)が0.3mmを満足するが、FeB系のVBは増加した。しかしFeB系が高温酸化抵抗は大きいので、断続切削条件のFeB系のVBは、WC系と大差無くなった。またSKS93を断続切削すると同種材料の凝着切削のため切削距離18mの条件下では、FeBおよびWC系双方ともVB 0.3mmの値を満足したものの、FeB系の方が摩耗進行した。以上より鉄ホウ化物強化と放電焼結の利用による難加工材成形用のユビキタス工具最適化開発が可能となった。さらに、各種金属・化合物粉末の焼結データから焼結条件の一般化を目指し、Fe系複合硬質材料の焼結を行い、熱・電気・機械的特性の最適化開発が正確に可能となる足掛かりが得られた。
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Research Products
(5 results)
