2014 Fiscal Year Research-status Report
金属系航空・宇宙材料加工用コーティング工具と凝着低減加工法の基礎的研究
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26420049
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
臼杵 年 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10176670)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 切削工具 / コーティング / 超耐熱合金 / チタン合金 / TEM / 皮膜損傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.超耐熱合金切削時におけるコーティング膜損傷軽減に与えるコーティング成膜条件の検討 インコネル718切削時においてコーティング膜の塑性変形に対してコーティング膜強度の高いAlCrSiN膜のTEM観察で塑性変形の軽減、損傷の低減を確認したが、損傷は破壊形態のままであった。そこでドロップレットの低減のためアークイオンプレーティングからスパッタリングに変更し、破壊形態の抑制により摩耗もさらに抑制された。
膜の高強度化と膜内欠陥の低減がそれぞれ皮膜損傷の抑制に効果があった。
2.チタン合金切削時におけるコーティング膜損傷に及ぼすコーティング成膜条件の影響 チタン合金切削時のTiN膜の損傷状態をTEM観察により観察した結果、破壊の起点となる微小クラックが結晶粒界に沿って多数発生することがわかった。これへの対策として膜厚を変化させた。膜厚が薄くなるほど圧縮在留応力が高くなる。摩耗も膜厚が薄いほど軽減された。また膜厚を一定にして残留応力を変化させた。損傷の理由は異なるが、残留応力を変化させても結果として工具損傷に変化は見られなかった。薄膜化することは工具損傷低減に効果はあるが、これは薄膜化による欠陥数の低減（寸法効果）の効果と考えられる。
3.ミネラル水MQLによる溶着損傷の低減 チタン合金およびインコネル718に対して乾式、MQL（超純水，ミネラル水）で正面フライス切削を行うと、チタン合金に関してはほぼ差を生じなかったが、インコネル718では、ミネラル水MQLで摩耗の低減が見られた。また切削速度が高い方が顕著な差が見られた。ただし、摩耗面をEDS分析しても顕著な凝着物の違いは見つけられなかった。しかし、凝着状況には違いが見られた。
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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
計画した予定の成果は得られたものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の研究計画に基づいて研究を遂行していく。また前年度持ち越している分析に関して、評価に値する試料を継続して作成し、評価分析していく。
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| Causes of Carryover |
評価に値するTEM分析試料が得られなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度において、目的とするコーティング膜の損傷状態を確認できる試料を作成し、評価を行う。
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Research Products
(3 results)
