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鉄鋼・チタン合金用汎用FSWツール確立に向けたツール損傷学理の究明

研究課題

研究課題/領域番号 23360314
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 裕  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00292243)

連携研究者 大森 俊洋  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60451530)
石田 清仁  東北大学, 大学院・工学研究科, 教育研究支援者 (20151368)
粉川 博之  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10133050)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード摩擦攪拌接合 / 接合ツール / Co基耐熱合金 / ツール損傷
研究概要

鉄鋼およびチタン合金の摩擦攪拌接合(FSW)を汎用技術として普及させるため、接合ツールの損傷機構ならびにツール損傷を支配する材料因子に関する基礎知見を得た。その結果、ツール損傷を効果的に抑制しうるツール材の材料因子は、耐熱温度が高いこと、2~5μm程度の硬質相を多く含むことであった。これらを満たすツール材を設計・試作し、FSW試験を実施した結果、既存の接合ツールよりも1.5倍の長寿命化を達成できた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Tool material factors for suppression of wear in Co-based alloy tool during friction stir welding of 0.45C steel2014

    • 著者名/発表者名
      Y.S. Sato, M. Miyake, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida, S. Imano, I. Sugimoto, S.H.C. Park, S. Hirano
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Friction Stir Welding Symposium

      巻: (CD-R)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tool material factors for suppression of wear in Co-based alloy tool during friction stir welding of 0.45C steel2014

    • 著者名/発表者名
      Y.S. Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Friction Stir Welding Symposium

      巻: 10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction-stir-welding of thick carbon steels using Co-based alloy tool2013

    • 著者名/発表者名
      I. Sugimoto, A. Sato, S.H.C. Park, S. Hirano, S. Imano, Y.S. Sato, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida
    • 雑誌名

      Friction Stir Welding and Processing VII

      ページ: 101-106

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material properties governing wear of Co-based alloy tool during friction stir welding of steels2012

    • 著者名/発表者名
      M. Miyake, Y.S. Sato, H. Kokawa, Y. Takaku, T. Omori, K. Ishida, S. Imano, S.H.C. Park, S. Hirano
    • 雑誌名

      Proceedings of 9th International Friction Stir Welding Symposium

      巻: (CD-R)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction-stir welding of high-softening-temperature materials using cobalt-based alloy tool2012

    • 著者名/発表者名
      S.H.C. Park, S. Hirano, S. Imano, Y.S. Sato, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 706-709 ページ: 996-1001

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Material properties governing wear of Co-based alloy tool during friction stir welding of steels2012

    • 著者名/発表者名
      M. Miyake
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Symposium on Friction Stir Welding

      巻: 9

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction Stir Welding of Titanium Alloy using a Cobalt-based Alloy Tool2011

    • 著者名/発表者名
      S.H.C. Park, Y. Nagahama, S. Hirano, S. Imano, Y.S. Sato, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th World Conference on Titanium

      ページ: 1616-1620

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Tool material factors for suppression of wear in Co-based alloy tool during friction stir welding of 0.45C steel2014

    • 著者名/発表者名
      Y.S. Sato, M. Miyake, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida, S. Imano, I. Sugimoto, S.H.C. Park, S. Hirano
    • 学会等名
      10th International Friction Stir Welding Symposium
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo 基合金ツールの摩耗抑制因子2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕, 三宅将弘, 粉川博之, 大森俊洋, 石田清仁, 今野晋也, 朴勝煥, 平野聡
    • 学会等名
      平成26年度溶接学会春季全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-04-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo基合金ツールの摩耗抑制因子2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕
    • 学会等名
      溶接学会平成26年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Tool material factors for suppression of wear in Co-based alloy tool during friction stir welding of 0.45C steel2014

    • 著者名/発表者名
      Y.S. Sato
    • 学会等名
      10th International Friction Stir Welding Symposium
    • 発表場所
      中国北京市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo 基合金接合ツールの摩耗機構の検討2012

    • 著者名/発表者名
      三宅将弘, 佐藤裕, 粉川博之, 高久佳和, 大森俊洋, 石田清仁, 今野晋也, 朴勝煥, 平野聡
    • 学会等名
      平成24年度溶接学会秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Material properties governing wear of Co-based alloy tool during friction stir welding of steels2012

    • 著者名/発表者名
      M. Miyake, Y.S. Sato, H. Kokawa, Y. Takaku, T. Omori, K. Ishida, S. Imano, S.H.C. Park, S. Hirano
    • 学会等名
      9th International Friction Stir Welding Symposium
    • 発表場所
      米国・ハンツビル
    • 年月日
      2012-05-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 鉄鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo 基合金接合ツールの摩耗に及ぼすツール材料特性の影響2012

    • 著者名/発表者名
      三宅将弘, 佐藤裕, 粉川博之, 高久佳和, 大森俊洋, 石田清仁, 今野晋也, 朴勝煥, 平野聡
    • 学会等名
      平成24年度溶接学会春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-04-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 鉄鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo基合金接合ツールの摩耗に及ぼすツール材料特性の影響2012

    • 著者名/発表者名
      三宅将弘
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Material properties governing wear of Co-based alloy tool during friction stir welding of steels2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Miyake
    • 学会等名
      9th International Symposium on Friction Stir Welding
    • 発表場所
      米国アラバマ州ハンツビル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼の摩擦攪拌接合過程におけるCo基合金接合ツールの摩耗機構の検討2012

    • 著者名/発表者名
      三宅将弘
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Friction-stir welding of high-softening-temperature materials using cobalt-based alloy tool2011

    • 著者名/発表者名
      S.H.C. Park, S. Hirano, S. Imano, Y.S. Sato, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida
    • 学会等名
      THERMEC'2011 (International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials)
    • 発表場所
      カナダ・ケベックシティ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Friction Stir Welding of Titanium Alloy using a Cobalt-based Alloy Tool2011

    • 著者名/発表者名
      S.H.C. Park, Y. Nagahama, S. Hirano, S. Imano, Y.S. Sato, H. Kokawa, T. Omori, K. Ishida
    • 学会等名
      The 12th World Conference on Titanium
    • 発表場所
      中国・北京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.material.tohoku.ac.jp/labs/mate01.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] http://www.material.tohoku.ac.jp/labs/mate01.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.material.tohoku.ac.jp/labs/mate01.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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