| 研究概要 |
2024Al合金に直径0.3〜0.6μm,長さ5〜15μmのSiCウィスカを体積含有率で22%混合させたアルミニウム基複合材料(FRM)と比較のためベース材料の2024Alのディスク試験片に,S45C鋼のピン試験片(ビッカース硬さHV=320)を組合わせて,温度と湿度を制御した大気中でピン・ディスク摩耗試験を行った.2024Alは初期にシビヤ摩耗があらわれ,相対湿度の増加とともに初期摩耗距離は徐々に減少する.FRMは相対湿度0%でのみ初期にシビヤ摩耗を生じ,その距離は2024Alの約1/2である.一方,定常域のマイルド摩耗率は,2024A1では相対湿度にともなって増加し,環境中の水分量が摩耗に著しく影響している.FRMの摩耗率は相対湿度70%以上でわずかに増加するが,相対湿度による影響は2024A1と比較すると非常に小さい.摩擦係数は相対湿度のよらずいずれの場合もFRMのほうが大きい.このような影響を摩耗面のSEM観察と硬さの測定および摩耗粉径の分布の測定から考察した.2024A1では水分の吸着によって摩擦表面の強度が低下し,そのため摩耗粉径が大きくなって摩耗粉率は大きくなる.FRMはマトリックスは水分の作用によって破壊しやすくなるが,ウイスカの拘束によって大きな摩耗粉に成長しないが,細かい摩耗粉が数多く脱落するようになるため,定常域での摩耗率にベース材料のような大きな違いを生じなかったものと考えられる.結局,FRMは環境中の水分量の増加にともなって摩耗量には大きな変化はあらわれないが,摩耗機構に違いが生じることが明らかになった.
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