| 研究概要 |
極限状態として摩擦素材の降伏応力以上の接触面圧条件を考える。この条件は主に,塑性加工等においてみられる。本研究では摩擦対の一方を工具材,もう一方を被加工材に対応するものとし,各種亜鉛めっき鋼板を用い,しごき形摩擦試験機を用いて検討した。めっき層の変形特性あるいは摩擦特性が変形しながら摩擦を行う場合の摩擦挙動に著しく影響を及ぼす。本研究により、次の様な結論が得られた。
(1)GA,GAE材はしごき加工中にめっき層の破壊を生じる。破壊により生じた亀裂が潤滑剤を流出させ,油膜の維持が困難なため,GA,GAE材の摩擦係数はめっき層本来の摩擦数が支配的である。そのため,しごき率の変化,潤滑剤粘度の増加に対しても摩擦係数の変化は小さい。
(2)EL材はしごき加工中に,めっき層の破壊を生じるが破壊の形態はGA,GAE材と異なる。また破壊により生じた割れの容積は比較的小さいため各加工条件による潤滑剤の影響は,GA,GAE材より受け易い。ただしめっき層自身の摩擦係数が低いため加工条件の変化に対する変動としてはGA,GAEと同様に小さい。
(3)EG材はめっき層が母材の変形に追随し易いため,しごき加工中にめっき層の破壊を生じない。破壊層を生じないために,しごき加工中の摩擦係数は潤滑剤の摩擦係数が支配的となる。めっき層自身の摩擦係数はGA,GAE,EL材より高いものの潤滑剤の影響はGA,GAE,EL材より受け易いため,潤滑剤粘度の増加により摩擦係数の大小は逆転する。
(4)硫黄系添加剤は表面にZnを持つものに対して,リン系添加剤はFeを持つものに対してより高い摩擦低減効果を示す。なお、摩擦係数低減効果はリン系添加剤の方が高い。
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