| 研究概要 |
反発型硬度試験を利用した皮膜の付着強度評価法確立のための第一段階として,反発硬さに及ぼす基材,めっき厚さ,ハンマの影響を,基材の異なる2種類のニッケルめっき材を用いた実験・解析を通して検討した。使用した試験機は、市販の指示型(D型)ショア硬さ試験である。ただし予備実験の結果、日本工業規格のハンマでは衝撃荷重が大きく,皮膜の特性が得られ難いことが明らかとなったため,ハンマの形状を与えることにより落下高さを減少させ,レーザドップラー振動計のレーザをハンマ上端部に当てることにより,ハンマの反発挙動を測定した。また,材質,圧子先端半径を変えた3種類のハンマについて比較を行った。試験片は,電解研磨によって加工硬化層を取り除いたマルエージング鋼(HV≒700)および7:3黄銅(HV≒60)と,それらを基材としてニッケル(HV≒160)を厚さ50〜300μm電析させたものである。さらに,有限要素法による反発硬度解析プログラムを開発し,その妥当性を検証するとともに,衝突荷重の変化や圧こん周辺の応力場を詳細に検討した。
得られた結論をまとめると以下のようになる。
1. ハンマ質量,落下高さが同じであっても,圧子先端半径の大きいハンマの方が,衝撃荷重,反発係数は大きい。
2. 下地の影響を受けずにめっき自身の反発係数が得られる限界のめっき厚さが存在し,ハンマ質量,落下高さが同じであれば,圧子先端版権が大きいほどその値は増加する。
3. 2の限界めっき厚さは,めっき金属内に生じる塑性域の深さと密接に関係する。
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