| 研究課題/領域番号 |
12355028
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
荒木 孝雄 愛媛大学, 工学部, 教授 (70029312)
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| 研究分担者 |
水口 勝志 愛媛大学, 工学部, 助手 (70108405)
西田 稔 愛媛大学, 工学部, 助教授 (60036374)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
31,010千円 (直接経費: 29,300千円、間接経費: 1,710千円)
2002年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2001年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2000年度: 23,600千円 (直接経費: 23,600千円)
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| キーワード | レーザ溶射 / テーラード組成調整式 / ストランドワイヤ / 金属間化合物皮膜 / テーラード組成 / トライボ特性 / 耐摩耗性 / 実機摺動部品 / 機械摺動部品 / レーザ溶射プロセス / ストランドワイヤー / FeAl系金属間化合物 / Fe-Al-Ti系金属間化合物 / 複合化配合プログラミング / Ni_3Al系金属間化合物 / テーラード・マテリアル設計 / Ti-Ni系金属間化合物 / Ni-Al系金属間化合物 / ライボ特性 |
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| 研究概要 |
(1)2及び3元系金属間化合物皮膜の目標組成(テーラード組成)は、複合する縒り線金属組成;X_A、金属密度;ρ_A、縒り線径;D_A、縒り線の本数;N_A、金属の原子量;A_Aとし(Aは縒り線の金属種:A, B, C・・・)、とするテーラード組成調整式を導き出し、ストランドワイヤを設計した。
(2)テーラード組成調整式により、Ti-Ni、Ni-Al、及びNi-Al等の2元系、及び、Fe-Al-Ti系及びNi-Al-Ti等の3元系ストランドワイヤを設計・製作し、TiNi、NiAl、及びNiAl等比金属間化合物皮膜、Ni_3Al非等比金属間化合物皮膜、及び3元系皮膜をCO2レーザ溶射法及びYAGレーザ溶射法により作製した。作製した皮膜組成は、目標とするテーラード組成であった。
(3)金属間化合物皮膜のトライボ特性としての耐摩耗性は、大越式摩耗試験及びスガ式摩耗試験等により、TiNi、NiAlおよびNiAl系金属間化合物皮膜では、TiNiが最も良好であり、3元系では、Fe-Al-Ti系及びNi-Al-Ti系においても、前者がHV350からHV560に、後者がHV600からHV750にいずれもTiを添加することによりHV200〜HV150程度に上昇し、トライボ特性の改善が見られた。
(4)摩耗機構は、大越式摩耗試験及びスガ式摩耗試験から、グラインディング摩耗であるが、金属間化合物は、温度上昇が伴っても、単なる研削摩耗で、Al、軟鋼及びステンレス鋼より、良好であり、Al材は、温度上昇に伴い、掘り起こすプローティングが生じ、耐摩耗性が劣っていた。
(5)目標とするトライボ特性を有する最適金属間化合物組成皮膜は、テーラード組成調整式によるストランドワイヤの設計・製作及びレーザ種、レーザ照射条件等の選択により、作製可能であり、実機機械摺動部品への適用しうることを明らかにした。
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