| 研究課題/領域番号 |
19K04160
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 福井工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
加藤 寛敬 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30311020)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | トライボロジー / 超強加工 / 滑りバニシング / 微細結晶粒材料 / 耐摩耗性 / 表面超強加工 / 結晶粒微細化 / ナノ組織 / 表面性状 / 巨大ひずみ加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
極めて大きな塑性ひずみを与える超強加工により作製可能となったナノ／サブミクロン微細結晶粒材料は、合金元素に頼らずに高強度であるため次世代の構造材料として注目されている。とくに摩擦の影響を受けた材料表面には、ひずみ勾配をもつ巨大塑性ひずみによりナノ組織が形成され、摩擦加工は表面を対象にした超強加工の一種である。したがって、工具を材料表面に押し付けながら相対運動を与える摩擦加工（滑りバニシング）を行えば、材料表面が超微細化・ナノ組織化して硬度が上昇し耐摩耗性が飛躍的に向上すると考えられる。そこで、最適な加工条件を見出し摩擦摩耗特性に優れた加工表層を開発し、トライボロジー分野への応用を目指す。
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| 研究成果の概要 |
摩擦の影響を受けた材料表面には、ひずみ勾配をもつ巨大塑性ひずみによりナノ組織が形成される。したがって、工具を材料表面に押し付けながら相対運動を与える摩擦加工（滑りバニシング）を行えば、材料表面が超微細化・ナノ組織化して硬度が上昇し耐摩耗性が飛躍的に向上する。本研究では、加工前の表面性状と滑りバニシング加工条件が、加工後の表面性状と生成した表層組織・硬さに及ぼす影響を調査して、平滑化と高硬度化の両立を実現する最適な加工条件を明らかにし、さらに加工面のトライボロジー特性を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
極めて大きな塑性ひずみを与える超強加工により作製可能となったナノ／サブミクロン微細結晶粒材料は、合金元素に頼らずに高強度であるため次世代の構造材料として注目されている。とくに本研究で提案した滑りバニシングは、材料表面が超微細化・ナノ組織化して硬度が上昇し、耐摩耗性が飛躍的に向上する。したがって、本研究で得られた、平滑化と高硬度化の両方を満足する最適な加工条件や加工前の表面性状が及ぼす影響に関する知見、さらにはその加工面の優れた摩擦摩耗特性に関する研究成果は、微細組織構造材料をトライボロジー分野に応用展開する上で大きな意義がある。
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