ナノ結晶粒創製一切削摩擦加工法の提案と材料評価

• 研究課題/領域番号: 22560099
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大分工業高等専門学校
• 研究代表者: 薬師寺 輝敏 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90210228)
• 連携研究者: 戸高 義一 豊橋科学技術大学, 機械工学系, 准教授 (50345956)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: ナノ結晶粒 / 表面改質 / 摩擦加工 / 疲労強度 / き裂伝ぱ

研究概要

様々な製品の旋盤加工最終段階において,形状を整えるのと同時に,摩擦によって強歪加工を行うことで表面にナノ結晶粒を創生し,疲労強度を向上させるための研究を行った.特許出願の特殊形状チップを用いた切削摩擦加工を行うことによって,S45C調質材,S45C焼きなまし材および,Ti-6Al-4V合金の表面に微細結晶粒を創生し,回転曲げ疲労強度を大幅に向上させることに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] 摩擦加工を受けたS45Cの回転曲げ疲労特性の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薬師寺輝敏,鈴木健太郎,清水利弘,戸高義一,神志那薫,中村裕紀,中島正貴
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 56巻2号 ページ: 112-117
  • NAID: 10030194698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Evaluation of Low Carbon Steel by Means of the Inductance Method Using a Pancake-Type Coil (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oka , Y. Tsuchida, T. Yakushiji, M. Enokizono
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: Vol. 20, No. 2 ページ: 514-519
  • NAID: 110009544613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Pre-stressing on the Growth Direction of Surface Cracks in Ultrafine Grained Copper (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kamil, M. Goto, S. Z. Han, K. Euh, T. Yakushiji and Y Tatsukawal
  • 雑誌名: Proceedings of 4th international conference on crack path 巻: CP2012 ページ: 123-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Evaluation of Low Carbon Steel by Means of the Inductance Method Using a Pancake-Type Coil (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oka ， T. Yakushiji
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: Vol. 20, ページ: 514-519
  • NAID: 110009544613
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-cycle fatigue characteristics of squeezed cast aluminum alloy smooth specimens cut from car wheels (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, T. Yakushiji
  • 雑誌名: Transaction of The Built Environment (WIT) 巻: Vol. 124 ページ: 95-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in surface states of ultrafine grained copper due to cyclic stresses (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, K. Kamil, S. Z. Han, K. Euh, T. Yakushiji& N. Kawagoishi
  • 雑誌名: WTT Transactions on Engineering Sciences, AMA 巻: Vol. 71 ページ: 135-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in surface states of ultrafine grained copper due to cyclic stresses (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Goto, K.Kamil, S.Z.Han, K.Euh, T.Yakushiji, N.Kawagoishi
  • 雑誌名: WTT Transactions on Engineering Sciences 巻: Vol.71 ページ: 135-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] 摩擦加工を受けたS45Cの回転曲げ疲労特性の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太郎, 清水利弘, 戸高義一, 神志那薫, 薬師寺輝敏, 中村裕紀, 中島正貴
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 56巻 ページ: 112-117
  • NAID: 10030194698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatiguedamage formation process of ultrafine grained oxgen-free and deoxidized low-phosphorous copper (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Teshima, T. Yakushiji, M. Goto, Y. Ando. Kamil, S. Z. Han, N. Kawagoishi
  • 雑誌名: International Jouranal of Modern Physics B 巻: Vol. 24 ページ: 2506-2511
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超微細粒銅平滑材のき裂進展挙動と疲労破面 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏,安藤吉則,韓承博,手島規博,薬師寺輝敏,金祥植
  • 雑誌名: 機械学会論文集 巻: 76-765 ページ: 70-76
  • NAID: 110007619420
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超微細粒銅平滑材のき裂進展挙動と疲労破面 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏
  • 雑誌名: 機械学会論文集,A, 巻: 76-765 ページ: 70-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue damage formation process of ultrafine grained oxgen-free and deoxidized low-phosphorous copper (2010)
  • 著者名/発表者名: NORIHIRO TESHIMA
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B 巻: Vol.24 ページ: 2506-2511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue evaluation for a ferritic stainless steel(SUS430)by the eddy current method using the pancake type coil (2010)
  • 著者名/発表者名: Mohachiro Oka
  • 雑誌名: IEEE transactions on magnetics 巻: Vol.46 No.2 ページ: 540-543
  • 査読あり
• [学会発表] 表面を摩擦加工したS45C焼きなまし材の回転曲げ疲労特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川文紀,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第66期総会講演会
  • 発表場所: 九州産業大学
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] チタン合金予ひずみ材の回転曲げ疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹,薬師寺輝敏,大山英人
  • 学会等名: 第21回九州沖縄地区高専ファーラム
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] 摩擦加工を施したTi-6Al-4v合金の表面組織と回転曲げ疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薬師寺輝敏,渡部杏伍,後藤真宏,亘高義一
  • 学会等名: 第20回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学大宮キャンパス
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] 強変形加工により形成された銅の微細組織と疲労強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川裕也,後藤真宏,手島規博,山内康太郎,Kamil Kusno,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 第20回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学大宜キャンパス
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] 旋盤を使用して表面改質を行うための切削摩擦加工チップ (2012)
  • 著者名/発表者名: 薬師寺輝敏
  • 学会等名: 九州沖縄地区国立高専新技術マッチングフェア
  • 発表場所: 福岡マリンメッセ
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 摩擦加工したS45C焼鈍し材の疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川文紀,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会,第43回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 佐世保工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] 表層に微細結晶粒を有するTi合金の回転曲げ疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会,第43回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 佐世保工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] Effect of Pre-stressing on the Growth Direction of Surface Cracks in Ultrafine Grained Copper (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kamil, M. Goto, S. Z. Han, K. Euh, T. Yakushiji and Y. Tatsukawal
  • 学会等名: 4th international conference on crack path, 19th September 2012
  • 発表場所: Villa Irland Hotel Gaeta, Italy
• [学会発表] 摩擦加工を施したTi-6Al-4V合金の表面組織と回転曲げ疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学大宮キャンパス
• [学会発表] 強変形加工により形成された銅の微細組織と疲労強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山内 康太郎，薬師寺 輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学大宮キャンパス
• [学会発表] Effect of Pre-stressing on the Growth Direction of Surface Cracks in Ultrafine Grained Copper (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kamil，T. Yakushiji
  • 学会等名: 4th international conference on crack path,(CP2012)
  • 発表場所: Villa Irland Hotel Gaeta, Italy
• [学会発表] 表層に微細結晶粒を有するTi合金の回転曲げ疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍, 薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機会学会九州学生会,第43回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 佐世保工業高等専門学校
• [学会発表] 摩擦加工したS45C焼鈍し材の疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川文紀, 薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機会学会九州学生会,第43回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 佐世保工業高等専門学校
• [学会発表] チタン合金予ひずみ材の回転曲げ疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹,薬師寺輝敏,大山英人,逸見義男
  • 学会等名: 軽金属学会第121回秋季大会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 表層に微細結晶粒を有するTi合金の回転曲げ疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍,薬師寺輝敏,戸高義一
  • 学会等名: 軽金属学会第121回秋季大会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 超微細粒銅のき裂進展挙動に及ぼす応カレベルの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横尾勇治,後藤真宏,薬師寺輝敏,立川裕出,KUSNO KAMTL,皮能石紀雄
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部宮崎講演会
  • 発表場所: 宮崎大学木花キャンパス
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] レプリカ法による表面観察で明らかにされた事 (2011)
  • 著者名/発表者名: 薬師寺輝敏
  • 学会等名: M&M2011材料力学カンファレンス講演会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Ti合金の表面ナノ結晶粒創製と疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会第42回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Ti合金の表面ナノ結晶粒創製と疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍
  • 学会等名: 日本機会学会九州学生会第42回発表会
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 超微細粒銅のき裂進展挙動に及ぼす応力レベルの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横尾勇治, 後藤真宏, 薬師寺輝敏, 立川裕出, KUSNO KAMTL, 皮能石紀雄
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部大分地方講演会
  • 発表場所: 宮崎大学
• [学会発表] 表層に微細結晶粒を有するTi合金の回転曲げ疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部杏伍, 薬師寺輝敏, 戸高義一
  • 学会等名: 軽金属学会第121回秋季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] チタン合金予ひずみ材の回転曲げ疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹, 薬師寺輝敏, 大山英人, 逸見義男
  • 学会等名: 軽金属学会第121回秋季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] チタン合金予ひずみ材の回転曲げ疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹, 薬師寺輝敏, 大山英人
  • 学会等名: 第21回九州沖縄地区高専ファーラム講演会
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校
• [学会発表] 微小孔を有する超微細流銅平滑材￠微小き裂進展挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横尾勇治,後藤真宏,薬師寺輝敏,韓理博
  • 学会等名: 日本機械学会中国匹国支部・九州支部合同企画
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] 摩擦加工により形成した表層ナノ結晶粒組織をもつS45C調質材の回転曲げ疲労特牲 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神志那薫,戸高義一,梅本実,薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 摩擦加工により形成した表層ナノ結晶粒組織をもつS45C調質材の回転曲げ疲労特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神志那薫
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 表面を摩擦加工したS45C焼きなまし材の回転曲げ疲労特性
  • 著者名/発表者名: 中川文紀 ，薬師寺輝敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第66期総会講演会
  • 発表場所: 九州産業大学
• [産業財産権] 切削摩擦加工用チップ (2012)
  • 発明者名: 薬師寺輝敏
  • 権利者名: 独立行政法人国立高等専門学校機構
  • 産業財産権番号: 2012-074218
  • 出願年月日: 2012-03-28