酸化物系保護膜（Ｂｅｌａｇ）の付着機構解明とアクティブ活用法の開発

• 研究課題/領域番号: 23560124
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 臼杵 年 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10176670)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 工作機械・生産工学 / Belag / 工具摩耗抑制 / 切削加工 / 摩耗抑制 / 酸化物 / ミスト / Belag生成 / MQL

研究概要

Belag（酸化物系保護膜）生成界面について調査し、以下の主要な成果が得られた。
①Belag生成は、切削中に発生する熱起電力を原動力として選択的に摩耗面に反応層を介さずに、Ti化合物に直接付着することがわかった。このことがTi化合物を持たない超硬K種に生成しない理由である。しかし切削時間が経過するとFeOが層状に界面に集中し、拡散反応を生じ、摩耗進行に繋がる。②MnSを含有するCa脱酸鋼では、Belag生成界面にCaS層を生じ、FeOの集中を防止し、長寿命化が図れる。③コーティングの結晶方位やミネラル水ミストにより凝着に差異が見られた。非鉄系材料を含めて凝着低減方法としての可能性が見出された。

研究成果

• [学会発表] Behaviour of MnS on Belag Formation and Observation on Carbide Tool (2014)
  • 著者名/発表者名: Teruyuki Matsui, Hiroshi Usuki, Masahiro Yoshinobu, Shogo Nakashima, Kana Morishita, Kenichi Inoue, Takashi Kano, Makoto Haritani, Masahiro Hagino, Yasuo Yamane
  • 学会等名: International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technology (JSPE)
  • 発表場所: NTUH International Convention Center(発表予定およびKey Engineering Materials誌へ投稿予定)
• [学会発表] Behaviour of MnS on Belag Formation and Observation on Carbide Tool (2014)
  • 著者名/発表者名: Teruyuki Matsui, Hiroshi Usuki, Masahiro Yoshinobu, Shogo Nakashima, Kana Morishita, Kenichi Inoue, Takashi Kano, Makoto Haritani, Masahiro Hagino, Yasuo Yamane
  • 学会等名: 1st International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technology
  • 発表場所: NTUH International Convention Center(中華民国（台湾））
• [学会発表] Observation of Belag Formation on Coated Tools by TEM (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoga SHIOTSU, Hiroshi USUKI, Syogo NAKASHIMA, Kazuyuki KUBOTA, Masakazu ISAKA, Takashi KANO, Makoto HARITANI, Yasuo YAMANE
  • 学会等名: 10^<th> Int. Conf. on Progress of Machining Technology(JSPE)
  • 発表場所: Tsubame-Sanjo Regional Industries Promotional Center
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Formation of Belag on Coated Tool and Observation of Belag formation area by TEM (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoga SHIOTSU, Hiroshi USUKI, Syogo NAKASHIMA,Kazuyuki KUBOTA, Masakazu ISAKA, Takashi KANO, Makoto HARITANI, Yasuo YAMANE
  • 学会等名: 10th Int. Conf. on Progress of Machining Technology
  • 発表場所: 燕三条地場産業センター(新潟県）
• [備考]
  • URL: http://kenchiku-seisan.jp/publics/index/21/
• [備考] ベラーグ生成付着機構と摩耗機構に関する研究
  • URL: http://kenchiku-seisan.jp/publics/index/21/
• [備考] ミネラル水ミストを利用した快削化技術の開発
  • URL: http://kenchiku-seisan.jp/publics/index/21/