摩擦攪拌による異種金属接合体の疲労破壊過程の解明と強度向上に関する基礎的検討

• 研究課題/領域番号: 15K05704
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 富山高等専門学校
• 研究代表者: 岡根 正樹 富山高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (90262500)
• 研究協力者: 石原 外美
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 摩擦攪拌 / 摩擦攪拌接合 / 異種金属接合体 / 疲労強度 / 疲労破壊 / 摩擦撹拌接合

研究成果の概要

本研究では，摩擦攪拌接合（FSW）により，複数の組合せの鉄鋼材料とアルミニウム合金からなる接合体を創製し，材料の組合せに応じた最適な接合条件を求めた．次に，得られた接合体を用いて疲労試験を行い，それらの基本的な疲労強度特性や疲労破壊のメカニズムについて検討した．また，接合体に後熱処理（時効処理）を施し，硬度が回復した接合体の疲労強度特性や，未熱処理材との疲労破壊形態の差違についても，検討を加えた．

研究成果

• [雑誌論文] 摩擦攪拌によるADC12/S45C接合体の疲労強度特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕貴，岡根正樹，酒井久裕，安井利明，福本昌宏
  • 雑誌名: 日本機械学会 北陸信越支部 第55期総会・講演会 講演論文集 巻: 2018
  • NAID: 130007487754
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] A5052/SPC270C 摩擦攪拌点接合継手の疲労強度特性におよぼす力学的要因 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡根正樹，清水貴明，安井利明，福本昌宏
  • 雑誌名: 軽金属溶接 巻: 56 号: 2 ページ: 61-69
  • DOI: 10.11283/jlwa.56.61
  • NAID: 130006470802
  • ISSN: 0368-5306, 2186-618X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 摩擦攪拌によるA6063/S45C突き合わせ接合体の疲労強度特性におよぼす時効処理の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡根正樹，石田誠人，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 雑誌名: 年次大会 巻: 2017 号: 0 ページ: J0460203
  • DOI: 10.1299/jsmemecj.2017.J0460203
  • NAID: 130006550238
  • ISSN: 2424-2667
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] A6063/S45C摩擦攪拌接合体の疲労強度特性におよぼす熱処理の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 志鷹哲哉，岡根正樹，石田誠人，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 雑誌名: 北陸信越支部総会・講演会 講演論文集 巻: 2017.54 号: 0 ページ: L044
  • DOI: 10.1299/jsmehs.2017.54.L044
  • NAID: 130007108751
  • ISSN: 2424-2772
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Fatigue Properties of Butt Welded Aluminum Alloy and Carbon Steel Joints by Friction Stirring (2017)
  • 著者名/発表者名: Okane M，Shitaka T，Ishida M，Chaki T，Yasui T，Fukumoto M
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 843 ページ: 012040-012040
  • DOI: 10.1088/1742-6596/843/1/012040
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 熱処理を施したA6063/S45C摩擦攪拌接合体の強度特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田誠人，岡根正樹，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 雑誌名: 日本機械学会，北陸信越学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会講演論文集 巻: 2017
• [学会発表] 摩擦攪拌によるADC12/S45C接合体の疲労強度特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕貴，岡根正樹，酒井久裕，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部 第55期総会・講演会
• [学会発表] 摩擦攪拌によるA6063/S45C突き合わせ接合体の疲労強度特性におよぼす時効処理の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田誠人，岡根正樹，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 2017年度年次大会
  • 発表場所: 埼玉大学（埼玉県，さいたま市）
  • 年月日: 2017-09-03
• [学会発表] Fatigue Properties of Butt Welded Aluminum Alloy and Carbon Steel Joints by Friction Stirring (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Okane, Tetsuya Shitaka, Makoto Ishida, Toshimasa Chaki, Toshiaki Yasui, Masahiro Fukumoto
  • 学会等名: 6th International Conference on Fracture Fatigue and Wear, FFW2017
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2017-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] 熱処理を施したA6063/S45C摩擦攪拌接合体の強度特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田誠人，岡根正樹，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県，金沢市）
  • 年月日: 2017-03-08
• [学会発表] A6063/S45C摩擦攪拌接合体の疲労強度特性におよぼす熱処理の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 志鷹哲哉，岡根正樹，石田誠人，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部 第54期総会・講演会
• [学会発表] 熱処理を施したA6063/S45C摩擦攪拌接合体の強度特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田誠人，岡根正樹，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会，北陸信越学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会
• [学会発表] 摩擦攪拌によるA6063/S45C突き合わせ接合体の疲労強度特性におよぼす時効処理の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡根正樹，石田誠人，志鷹哲哉，茶木智勝，安井利明，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 2017年度年次大会
• [学会発表] Fatigue Properties of Butt Welded Aluminum Alloy and Carbon Steel Joints by Friction Stirring (2017)
  • 著者名/発表者名: M Okane, T Shitaka, M Ishida, T Chaki, T Yasui, M Fukumoto
  • 学会等名: 6th International Conference on Fracture Fatigue and Wear
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanical Factors Influencing Fatigue Behavior of A5052/SPC270C Joints by Friction Stir Spot Welding (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Okane, Takaaki Shimizu, Toshiaki Yasui, Masahiro Fukumoto
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県，富山市）
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] 摩擦攪拌によるA6063/S45C突き合わせ接合体の強度特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 志鷹哲哉，岡根正樹，安井利明，伊東篤志，福本昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会 2016年度年次大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県，福岡市）
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 摩擦攪拌による異種金属接合体の疲労強度特性評価と接合プロセスのシミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡根正樹，志鷹哲哉，安井利明
  • 学会等名: 平成27豊橋技術科学大学高専連携教育研究プロジェクト進捗状況報告会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学（愛知県，豊橋市）
  • 年月日: 2015-12-25