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粒子分散金属基複合材料の摩擦攪拌接合法による金属材料との異材接合と接合機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14350385
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学

研究代表者

中田 一博  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80112069)

研究分担者 田中 学  大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (20243272)
牛尾 誠夫  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80029248)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
キーワード粒子分散金属基複合材料 / 摩擦攪拌接合 / 異材接合 / セラミックス / アルミニウム合金 / ミクロ組織 / 機械的性質 / 結晶粒微細化 / 摩擦攪拌接合法 / 組織
研究概要

金属基複合材料は金属材料を凌駕する特性を有しているが,構造材料として用いる場合に必要不可欠な接合技術が完成されておらず,このため金属基複合材料の実用化は限定されてきた。摩擦攪拌接合法はこれまでの常識を覆す全く新しい接合法であり,現在、アルミニウム合金への適用が可能になってきているが、その他の金属材料への適用は未だであり、金属基複合材料への適用を含めて世界的にその基礎・応用研究が始まっている。本研究では、セラミックス粒子分散型アルミニウム基複合材料に対して摩擦攪拌接合法を適用し,粒子分散型アルミニウム基複合材料およびその異材接合に対する摩擦攪拌接合法の適用性を評価した。分散粒子としてアルミナを10および20%含有した6061アルミニウムマトリックス複合材と炭化珪素を10、15、20%含有したA359(Al-9mass%Si-0.6mass%Mg)複合材料を使用し、複合材同士の接合およびマトリックスアルミニウム合金との異材接合実験を行った。接合特性に及ぼす接合パラメーター(溶接速度、ツール回転速度)の影響を明らかにするとともに接合条件の最適化を行った。また得られた継手のミクロ組織解析、硬さ測定、引張試験を実施した。セラミックス粒子は摩擦攪拌接合部では均一な分散を示し、複合材同士および異材継手のいずれにおいても引張試験では母材破断であり、良好な接手強度が得られた。しかし、セラミックス粒子によるツール摩耗現象がみられ、耐摩耗性に優れたツールの開発が今後の課題であった。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 中田一博: "材料学的側面からみた溶接・接合プロセスの展開"溶接学会誌. 72. 12-15 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakata: "New Materials Need the Help of New Joining Technology"Proc.of International Symposium of JWRI 30^<th> Anniversary on Joining and Welding Solution to Industrial Innovation. 25-32 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakata: "New Materials Need the Help of New Joining Technology"Transactions of JWRI. 32. 19-24 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakata: "Friction Stir Welding of Al2O3 Particulate 6061 Al Alloy Composite"Materials Science Forum. 426-432. 2873-2878 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 居軒征吾: "アルミナ粒子分散6061複合材料のFSW"溶接学会全国大会講演概要. 71. 438-439 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKATA: "ADVANCES IN JOINING AND WELDING PROCESS RELATED TO MATERIALS DEVELOPMENT"J.OF THE JAPAN WELDING SOCIETY. 72. 12-15 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKATA: "NEW MATERIALS NEED THE HELP OF NEW JOINING TECHNOLOGY"PROC.OF INTERNATIONAL SYMPOSIUM OF JWRI 30^<TH> ANNIVERSARY ON JOINING AND WELDING SOLUTION TO INDUSTRIAL INNOVATION. 25-32 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKATA: "NEW MATERIALS NEED THE HELP OF NEW JOINING TECHNOLOGY"TRANSACTIONS OF JWRI. 32. 19-24 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKATA: "FRICTION STIR WELDING OF AL203 PARTICULATE 6061 AL ALLOY COMPOSITE"MATERIALS SCIENCE FORUM. 426-432. 2873-2878 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.INOKI: "FRICTION STIR WELDING OF AL203 PARTICULATE 6061 AL ALLOY COMPOSITE"PRIPRINTS OF THE NATIONAL MEETING OF JWS. 71. 438-439 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakata, S.Inoki, Y.Nagano, M.Usho: "Friction Stir Welding of Al_2O_3 Particulate 6061 Al Alloy Composite"Materials Science Forum. 426-432. 2873-2878 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakata: "New Materials Need the Help of New Joining Technology"Transactions of JWRI. 32-1. 19-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 居軒征吾, 中田一博, 牛尾誠夫, 長野喜隆: "アルミナ粒子分散6061複合材料のFSW(第2報)"溶接学会全国大会講演概要. 71. 438-439 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inoki, K.Nakata, Y.Nagano, M.Usho: "Friction Stir Welding of Ceramic Particulate Al Matrix Composite"Proceedings of International Symposium on Joining & Welding Solusion to Industrial Innovation, JWRI, Osaka University, (March14). 139-142 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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