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結合相制御による高温高強度TiCN系サーメットの創製と摩擦攪拌接合ツールへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06763
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 複合材料・表界面工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

細川 裕之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究チーム長 (80357946)

研究分担者 下島 康嗣  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50262887)
研究協力者 加藤 清隆  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード摩擦撹拌接合 / ツール材料 / 硬質材料 / サーメット / 強度 / 酸化 / 摩耗 / 摩擦攪拌接合 / TiCN / WC / 材料加工・処理
研究成果の概要

強度、耐高温酸化性に優れるTiCN-金属間化合物サーメットの創製に成功した。開発した材料を摩擦攪拌接合ツールとし鉄鋼材料の摩擦攪拌接合を実施した結果、代表的な工具材料であるWC-Coよりも形状変化がないことが確認された。以上のことから、開発したTiCN-金属間化合物サーメットは、鉄鋼系材料の摩擦攪拌接合用ツール材として有望であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄鋼材料の摩擦撹拌接合において、従来ツールは熱亀裂、塑性変形、欠損、摩耗、高温酸化などの損傷が生じやすい。その結果、ツール寿命が短くなりコスト高になることから、鉄鋼材料への摩擦撹拌接合技術の実用化への障壁となっている。本材料開発は、ツールの長寿命によるコスト低減を実現できる可能性を示唆している。また、従来材より高速接合可能な中高炭素鋼用摩擦攪拌ツール材料の開発であることは、接合時間の短縮・コスト低減となり、競争力の向上に役立つ重大な意義がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 真空焼結によるWC-Ni<sub>3</sub>Al超硬合金の作製2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 清隆、下島 康嗣、細川 裕之
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 64 号: 11 ページ: 615-620

    • DOI

      10.2497/jjspm.64.615

    • NAID

      130006224973

    • ISSN
      0532-8799, 1880-9014
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TiCN-FeAlツールを用いた鉄系材料の摩擦攪拌接合とその適用性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      下島 康嗣、古嶋 亮一、加藤 清隆、細川 裕之
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TiCN-FeAl2の機械的特性と酸素含有量の関係2016

    • 著者名/発表者名
      下島 康嗣、加藤 清隆、細川 裕之
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] WC-25(Ni,Fe)3AlB の組織評価2016

    • 著者名/発表者名
      細川 裕之、下島 康嗣、加藤 清隆
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空焼結によるWC-Ni3Al超硬合金の作製2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 清隆、下島 康嗣、細川 裕之
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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