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PVD被覆材料の界面強度評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 03505003
研究種目

試験研究(A)

配分区分補助金
研究分野 金属加工
研究機関東京大学

研究代表者

木原 諄二  東京大学, 工学部, 教授 (00010801)

研究分担者 井寄 裕介  日立ツール(株), 開発部開発一課, 主任研究員
渋木 邦夫  東芝タンガロイ(株), 工具本部工具開発課, 主任研究員
井原 郁夫  長岡技術科学大学, 助手 (80203280)
相澤 龍彦  東京大学, 工学部, 助教授 (10134660)
長崎 千裕  東京大学, 工学部, 助手 (90180471)
塚原 祐輔  凸版印刷(株), 総合研究所, 副主任研究員
松原 秀彰  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (90167651)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
42,600千円 (直接経費: 42,600千円)
1993年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
1992年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円)
1991年度: 16,400千円 (直接経費: 16,400千円)
キーワードPVD TiNコーティング / 超音波スペクトロマイクロスコピー / 分散特性 / 弾性定数 / 表面波 / 残留応力分布 / X線応力測定 / 界面強度評価 / PVD / T:N / コーティング材 / 表面改質材 / 5軸制御系 / 超音波顕微鏡 / 超音波スペクトロスコピー / 分散曲線 / WC / Coサーメット / セラミックコーティング / 残留応力評価 / 非破壊定量評価 / CVDコ-ティング / PVDコ-ティング / サ-メット / 超音波スペクトロマイクロスコピ- / 周波数分散特性 / 表面波速度 / 層状材料 / 弾性特性評価
研究概要

PVD(Physical Vapour Deposition)法に代表されるセラミックコーティングは,塑性加工等で使用される金型グイス・工具の長寿命化,摩耗低減のための必須な技術となっており,また最近では,構造物等にもこの種のセラミックコーティングが使用されている。しかし,その力学特性はスクラッチ試験社度であり,非破壊定垂評価にいたっては皆無といって良い程に研究されていない。本研究は,PVD被覆材料の界面強度評価手法の確立と種々のPVDセラミックコーティング材料への適用を試みた。本研究を通じて提案,開発してきた超音波スペクトロマイクロスコピー法は,(1)超音波反射係数の絶対測定機能とそれを用いた界面剥離の評価(数μmオーダでの破壊起点のオンライン測定),(2)コーティング膜固有の分散解析からの第3相の析出などによる破壊前段階のコーティング組織の非破壊的同定,(3)多層近似によるコーティング材の弾性特性推定と力学特性評価,(4)分散特性への音弾性の影響評価によるコーティング膜内部の残留応力分布の測定およびPVDコーティング条件の影響評価,(5)5紳独立制御により弾性ならびに塑性異方性の評価と材料組織構造の音響診断などに,特徴がある。上記の5つの特性は,X線法(X線応力解析を含む)・レーザークマン法などの手法では実現できないユニークな方法論をうみ出すものであり,本研究で開発した評価手法は,今後の研究によっては,薄膜材料,表面改質材料(窒化,炭化など,イオン注入材料)など,表面の材料組織構造がその材料の力学的特性を決する場合に,無二な手法として,その威力を発揮すると思われる。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Mechenical Characterization of PVD/C VD TiN coated WC/Co by Acoustic Spectro-Microscopy" J.Faculty of Engineering,Univ,Tokyo. 17. 155-168 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa,M.Itoh,J.Kihara: "Nondistructive quality-assurance of PVD/CVD Ceramic Coated WC/Co Cermets" Ceramic Coating,ASME. MD-144. 111-132 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa: "Quantitative nondistructive evaluation of morphology in WC/Co Cermets by acoustic homogenization approach" Proc.Int.Conf.Computer-Assisted Matrials Design and Process Simulation. 468-473 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa,Y.Tsukahara,J.Kihara: "Prediction of acoustic structure for multilayered materials" Proc.Int.Conf.Computer-Assisted Materials Design and Process Simulation. 213-218 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Mechanical Characterization of PVD/CVD ceramic coated WC/Co by acoustic spectro-microscopy" Proc.1993 Powder Metallurgy World Congress. 1067-1070 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井原,相澤,木原: "表面波による微小領域の非破壊材料評価(超音波反射率測定による熱処理鋼の表面速度の定量的評価)" 日本機械学会論文集(A編). 59. 1909-1916 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa, J.Kihara: "Mechanical Characterization of PVD/CVD TiN Coated WC/Co by Acoustic Spectro-Microscopy" J.Faculty of Engineering University of Tokyo. 17. 155-168 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa, M.Itoh, J.Kihara: "Nondestructive Quality Assurance of PVD/CVD Ceramic Coated WC/Co Cermets" Ceramic Coating, ASME. MD-144. 111-132 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa: "Quantitative Nondestructive Evaluation of Morphology in WC/Co Cermets by Acoustic Homogenization Approach" Proc. Int. Conf. Computer Assisted Materials Design and Process Simulation. 468-473 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa, Y.Tsukahara, J.Kihara: "Prediction of Acoustic Structure for Multi-Layred Materials" ibd.213-218 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa, J.Kihara: "Mechanical Characterization of PVD/CVD Ceramic Coated WC/Co by Acoustic Spectro-Microscopy" Proc. 1993 Powder Metallurgy World Congress. 1067-1070 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ihara, T.Aizawa, J.Kihara: "Nondestructive Material Evaluation in a Small Area by Surface Waves" Journal of JSME (A). 59. 1909-1916 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Mechanical Characterization of PVD/CVD T:N Coated WC/Co by Acoustic Spectro-Microscopy" J.Faculty of Engineering,Univ.Tokyo. 17. 155-168 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa,M.Itoh,J.Kihara: "Nondestructive quality assurance of PVD/CVD Ceramic Coated WC/Co Cermits" Ceramic Coating,ASME. MD-144. 111-132 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa: "Quantitative nondestructive evaluation of morphology in WC/Co cermits by acoustic homogenization approach" Proc.Int.Conf.Computer-Assisted Materials Design and process simulation. 468-473 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa,Y.Tsukahara,J.Kihara: "Prediction of acoustic structure for multi-layered matirials" Proc.Int.Conf.Computer-Assisted Materials Design and process simulation. 213-218 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Mechanical characterization of PVD/CVD ceramic coated WC/Co by acoustic spectro microscopy" Proc.1993 Powder Metallurgy World Congress. 1067-1070 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Nondestructive evaluation of Co agglomeration and WC growth in WC/Co Super hard alley" Nondestructive materials evaluation. 6. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Materials evaluation of PVD/CVD coated WC/Co superhard alloys by the ultasonic microscopy" Nondistructive Testing and Evaluation. 9. 999-1011 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Altirnative approach for nondustructive guantitative materials vealuation by acourtic micro-spectroscopy" Proc.Symposium on improvement of mechanical propertis for advanced maturials. 35-42 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aizawa and J.Kihara: "Microscopic vealuation of PVD/CVD coated armets by ultrasonic micro-spectroscopy" Abstract of 94th ACer. 306 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aezawa,Y.Tsukahira and J.Kihara: "Nondestnactive evaluation of PVD/CVD TiN coated WC/Co by Acoustic spectro-Microscopy" Acousto-Optics and Acoustic Microrcopy(ASME). AMD-140. 55-70 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 新谷,相澤,木原: "PVD/CVDコーティング材料の力学特性評価(第5報TiN・TiCコーティング材料の弾性特性評価)" 平成4年度塑性加工春季講演会編文集. 495-498 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 相澤,木原: "表面改質材料の力学特性評価(第1報超音波スペクトロマイクロスコピー法による評価と検証)" 第43回塑性加工連合講演会編文集. 487-490 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuhiko Aizawa,Junji kihara: "Ultrasonic-microscopic evaluation of PVD/CVD coated hard materials" to be printed in proceedings of ICRS-3. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuhiko Aizawa,Ryuji Mori,Junji Kihara: "Residual stress evaluation of TiN-Coated WC/Co-cermets in hardness and scratch testings" to be printed in proceedings of ICRS-3. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuhiko Aizawa,Junji Kihara: "Materials evaluation of PVD/CVD coated WC/Co superhard alloys by the ultrasonic microscopy" to be printed in “Nondestructive Testing and Evaluations". (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 相澤 龍彦,木原 諄二: "PVD/CVDコ-ティング材料の力学特性評価(第1報超音波顕微鏡による表面弾性構造)" 平成3年度塑性加工春季講演会論文集. 405-408 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 相澤 龍彦,木原 諄二: "PVD/CVDコ-ティング材料の力学特性評価(第2報TiN-WC/Co系超硬合金の界面強度評価解析)" 平成3年度塑性加工春季講演会論文集. 409-412 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 相澤 龍彦,木原 諄二: "PVD/CVDコ-ティング材料の力学特性評価(第3報超音波スペクトロスコピ-による弾性特性評価)" 第42回塑性加工連合講演会. 615-618 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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