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MA法による耐熱・耐摩耗複合材料の高温エロージョン摩耗特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 14550731
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関室蘭工業大学 (2004)
大分工業高等専門学校 (2002-2003)

研究代表者

清水 一道  室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (60206191)

研究分担者 野口 徹  北海道大学, 工学部, 教授 (80001220)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード摩耗 / アブレッシブ摩耗 / メカニカルアロイング / アブレツシブ摩耗 / MA法 / エロージョン / 耐熱・耐磨耗複合材料 / 高温環境 / 耐熱・耐摩耗複合材料 / 粉体内回転方式 / 低応力衝撃条件
研究概要

メカニカルアロイング(MA)法を利用して、Cr炭化物系硬質相とFe-Cr合金系の軟質相を超微細に混合、組織制御した新複相組織制御耐熱・耐摩耗複合材料を創製する。当面の適用対象としては、石炭焚き火力発電プラントや石炭ガス化炉等の灰処理部材や固気二相流での粉体摩耗配管を候補とし、摂氏800度を超える温度でも石炭灰等のアッシュエロージョンに耐えうる耐熱・耐摩耗複合材料を開発し、高温エロージョン摩耗試験により、その材料の実用化について評価する。
本研究では、低応力衝撃条件に対応した高温摩耗試験機を使用した。本装置は高温の粉粒体による摩耗を想定して、高温に保持した粒子層の中に試験片を埋没させて回転する粉体内回転法式である。試料ホルダーは高温で十分な剛性を持つ太さの耐熱ステンレス製である。試験片の形状は外径30mm(内径20mm)で高さ20mmの円筒状である。この試験片をホルダーの軸金にはめ込み、固定用のリングと下部の皿状のボルトで支持して試験に供した。試験に際しては、試料挿入前に試料ホルダーの代わりにこれと同様の形状の粒子層攪拌翼を用いて粒子層を良く攪拌し、槽内温度を均一化してから攪拌翼を試料ホルダーに付け替えて挿入した。摩耗粒子はシルバーサンド3号珪砂(粒径約2mm)を用いた。本試験機の試験温度は最高850℃で、最高試料回転速度は500rpmであり、この場合、試料の対粒子速度は3.3m/secである。その実験の結果、アブレッシブ摩耗において周速度が速いほど摩耗量が多くなる。また、アブレッシブ摩耗において材料が硬いほど摩耗量は減少する。また、基地中組織がオーステナイトの場合、オーステナイトがすべり摩耗によって、加工誘起変態を起してマルテンサイト組織になり摩耗が押さえられる。
以上の結果より、アブレッシブ摩耗試験機を常温で使用する場合は周速度、試験材料の特性(特に硬さ、組織)といった要素が重要になってくる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] 球状炭化物鋳鉄のエロージョン摩耗特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      清水一道, 立浪宏大, シンバヤル, 田中真人, 松元秀人, 前田義之
    • 雑誌名

      平成16年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両支部合同冬期講演会概要集

      ページ: 32-32

    • NAID

      130005974160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 表面改質を施した鉄鋼材料のエロージョン摩耗特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      清水一道, 幸田直也, 秋里智裕, 桃野正, 田湯善章
    • 雑誌名

      平成16年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両支部合同冬期講演会概要集

      ページ: 33-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of erosive wear property of spheroidal carbides cast iron2005

    • 著者名/発表者名
      Kazumichi shimizu, kodai tatsunami, Xinbayaer, masato tanaka, hideto matsumoto, yoshiyuki maeda
    • 雑誌名

      Synopsis collection of local conference of ISIJ and JIM, and lecture meeting of winter in the heisei 16

      ページ: 32-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of erosive wear property of surface reformed iron and steel material2005

    • 著者名/発表者名
      Kazumichi shimizu, naoya koda, tomohiro akisato, tadashi Momono, yoshinori tayu
    • 雑誌名

      Synopsis collection of local conference of ISIJ and JIM, and lecture meeting of winter in the heisei 16

      ページ: 33-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 球状炭化物鋳鉄のエロージョン摩耗特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      清水一道, 立浪宏大, シンバヤル, 田中真人, 松元秀人, 前田義之
    • 雑誌名

      平成16年度日本鉄鋼協会・目本金属学会両支部合同冬期講演滝会概要集

      ページ: 32-32

    • NAID

      130005974160

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 表面改質を施した鉄鋼材料のエロージョン摩耗特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      清水一道, 幸田直也, 秋里智裕, 桃野正, 田湯善章
    • 雑誌名

      平成16年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両支部合同冬期講演滝会概要集

      ページ: 33-33

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 清水一道, 野口 徹, 麻生節夫, 安部健太: "エロージョン摩耗に及ぼす衝突粒子特性の影響"鋳造工学. 第76-3号. 179-184 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 清水一道, 野口 徹: "エロージョン摩耗における衝突粒子の諸因子の影響"日本機械学会誌. (掲載決定:論文番号02-0358).

    • 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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