| 研究課題/領域番号 |
19H00826
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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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, 教授 (00247230)
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| 研究分担者 |
森貞 好昭 大阪大学, 接合科学研究所, 特任准教授 (00416356)
青木 祥宏 (アオキヤスヒロ) 大阪大学, 接合科学研究所, 特任講師 (70775642)
柳楽 知也 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (00379124)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)
2023年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 接合 / ものづくり / 材料加工・処理 / 固相接合 / 短時間プロセス / 無変態 / 高強度 / 100％継手効率 / 硬度 / 軟化 / 表面・界面物性 / 金属生産工学 / 継手効率100％ / 溶接・接合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
接合部の組織が母材の組織と同じあるいは同等であり、金属学的に「界面」の存在の無い継手を得ることのできる接合技術を「完全接合技術」とし、その継手を「完全接合体」と定義する。最近、研究代表者らは、当該分野の長年の夢である完全接合を数秒間で達成できる可能性を世界で初めて示した。本研究では、当該新規接合法の接合メカニズムを明らかにするとともに、その適用可能範囲の拡大を試みる。一方、合金設計分野では、本来、素材の特性を向上させるが、接合性の低下が懸念されることから添加されない合金元素が多数ある。低温で行われる「完全接合技術」の確立により、これらの元素が活用可能となる。
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| 研究成果の概要 |
接合部の組織が母材の組織と同じあるいは同等であり、金属学的に「界面」の存在の無い継手を得ることのできる接合技術を「完全接合技術」と定義し、当該新規接合法の接合メカニズムを明らかにするとともに、その適用可能範囲の拡大を行った。
合金設計分野では、本来、素材の特性を向上させるが、接合性の低下が懸念されることから添加されない合金元素が多数ある。例えば鉄鋼材料においては、C、P、S、B、Cuなどの主要な元素が該当するが、低温で行われる完全接合技術の確立により、これらの元素が活用可能にした。本研究では、埋もれた元素の特徴を最大限に活用した素材開発領域の大幅な拡大の可能性を具体例を用いて示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
継手の機械的特性に変化のない、完全接合技術を確立した。これは、世界で初めて達成され、新規性、独自性、創造性が極めて高いと言える。これにより、これまで難接合という理由だけで、これまで用いられてこなかった材料、組成範囲に対して、新規鋼材の開発の可能性を開いた。このような新たな材料開発領域の拡大は、材料科学の発展に大きく寄与すると期待している。加えて、得られた構造物において、接合部の強度が母材と同等であることによって、接合部が構造物の特異点とならないという大きなメリットが生じることで、構造設計が格段に容易となり、時間とコストの大幅な削減に繋がる。
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