| 研究課題/領域番号 |
21K03775
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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18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
木村 真晃 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90285338)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 摩擦圧接 / A7075 / 軟鋼 / 純Ti / インサート材 / 同時接合 / マルチマテリアル / 接合端部直径 / アプセット圧力 / 摩擦速度 / 低入熱 / 難接合材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
今世紀における“ものづくり”を持続させつつ次世代へと繋げていくためには，これまでよりも一層の省エネルギ化，低コスト化を実現させつつ生産活動の実施を行うことが不可欠となる．そのような状況の下，近年，異なる材料を適材適所に配して使う「マルチマテリアル化」が求められ，異材継手を利用することが想定されるが，その実現は容易ではない．
本研究では，難接合材料と他の材料との直接接合について，接合性の良いインサート材を介して低入熱同時摩擦接合を行い，接合部で破断することのない良好な異材継手が作製できる接合条件を確立することで「マルチマテリアル化」を容易に実現できる接合手法の提案を行う．
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| 研究成果の概要 |
超々ジュラルミン(A7075-T6)と異種材料とを組み合わせた異材継手は産業界より求められるが，その接合は難しい．本研究では，難接合材料と異種材料との異材継手を摩擦圧接法により作製し，接合部から破断しない良好な継手が得られる低入熱同時摩擦接合技術を確立することを目的とした．その中で，直接接合が難しいA7075-T6と鉄鋼材料との組み合わせを取り上げ，両材料に対して比較的接合性が良い純Tiをインサート材とし，それを介して同時摩擦圧接を行った際の接合条件と接合端部形状についての検討を中心に行った．また，マルチマテリアル化に向けた低入熱摩擦接合技術拡大のための接合条件の選定指針についても検討した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
継手は，軟鋼母材の降伏強さ超える高い引張強さが得られたため，純Tiのインサート材を介したA7075-T6と軟鋼との低入熱同時摩擦接合技術を示すとともに，接合条件の選定指針の目安を得ることができた．現状では軟鋼母材と同等の引張強さを有して軟鋼側から破断する良好な継手が得られていないが，引き続き検討を行うことでそれが実現できると考えている．それにより，これまで実現できなかった異種材料との組み合わせでも接合できる可能性があり，マルチマテリアル化に大きく貢献する．それは，我が国の国際競争力に打ち勝つものづくり産業の発展に繋がり，自動車産業のみならず各種産業分野に大きく波及するため，社会的意義も大きい．
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