超硬合金のμm領域に作用する衝撃力による破壊機構の実験的解明

• 研究課題/領域番号: 23K13217
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分18010:材料力学および機械材料関連
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 高澤 拓也 福井大学, 工学部, 専門職員 (60741254)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: WC-Co超硬合金 / MSE法 / き裂の発生・進展 / 微小粒子衝突 / エロージョン

研究開始時の研究の概要

WC-Co超硬合金では、破壊の起点となるき裂発生・進展に係るμm以下の領域に衝撃力が作用した際の破壊現象の解明が課題となっている。本研究は、μmオーダの粒子衝突エロージョンを応用したMicro Slurry-jet Erosion（以下、MSE）法を用い、WC粒径の異なる超硬合金に数百nm～数μmの粒子を投射、き裂を発生・進展させ、MSE法で計測した損傷率、SEM観察で計測したき裂数、エロージョン粉解析で得たWC・Coの脱落形態モデルの三者と、WC粒径に対するMSE法投射粒子径の関係解明を目的とする。本研究の成果により、従来は理論研究のみであった超硬合金のμm領域の破壊現象の知見を、実験研究の視点を融合した体系的知見に資する。