| 研究課題/領域番号 |
17360354
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤井 英俊 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (00247230)
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| 研究分担者 |
前田 将克 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 助教 (00263327)
中田 一博 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80112069)
殖栗 成夫 大阪大学, 近畿高エネルギー加工技術研究所第一研究部, 部長(研究職) (50370218)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
16,180千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 780千円)
2007年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2005年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
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| キーワード | 摩擦攪拌接合 / FSW / 複動式 / プローブ / ショルダ / 回転速度 / 入熱 / ボビンツール |
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| 研究概要 |
最大荷重を70KNのプローブーショルダ同軸回転制御摩擦攪拌接合装置(複動式FSW装置)を開発し、これを用いて板厚5mmの実用Al合金1050、5083、板厚1.6mmのIF鋼および炭素鋼、板厚2mmの工業用純Tiの接合を行った。ショルダ部(外部)の回転速度を0〜1750rpm,プローブの回転を0〜1750rpmの範囲で変化させることにより,得られた継手特性に及ぼすショルダおよびプローブの回転速度の影響を明確にした。その結果、欠陥を発生させない条件においては、プローブの回転速度はあまり継手の強度には影響せず、ショルダの回転速度によって、継手の引張強さが大きく変化することを明らかにした。これは、プローブよりショルダからの入熱量が多いことを示している。一方、欠陥の発生に関しては、プローブの回転速度が大きく影響し、250rpm以下では、たとえショルダの回転速度を増加させても欠陥が発生した。
特にある温度域で急激に軟化が生じるTi合金の場合には、ショルダからの入熱を抑制するばかりか、抜熱効果も期待できるショルダレスFSWが有効であることを明らかにした。TEM,EBSPを用いて結晶粒の方位,粒径,形状等を詳細に解析し,攪拌部における塑性流動や粒成長等を検討することによりプローブのみを回転させた場合には、攪拌部を小さくすることができるとともに、接合部の硬度低下を抑制できることが明らかにした。
また,複動式に限らないが,高温に対応できるツールを種々開発し、鉄鋼材料、Ni基超合金、Ti合金、純Moなどの高融点金属のFSWに成功した。特に、純Moはその融点が2620℃であり、これは現在の世界最高記録となっている。
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