| 研究概要 |
本研究は,キャビテーション噴流により機械材料の耐食性および機械的強度を同時に向上させるハイブリッド表面改質の実証とその手法の確立を目的とする。本年度は,キャビテーション噴流によるハイブリッド表面改質における最適化および定量化のために以下の研究を実施した。
1.材料評価学・材料力学および流体力学の両面を考慮したキャビテーション噴流によるハイブリッド表面改質の最適加工条件の確立
キャビテ-ション噴流を噴射するノズルと被加工面までのスタンドオフ距離において,表面改質する被加工面形状により最適スタンドオフ距離により最適値が変化することを明らかにし,種々の形状における最適スタンドオフ距離を明らかにした。
2.ハイブリッド表面改質による疲労強度等の機械的強度向上の実証
アルミニウム材料やシリコンマンガン鋼等を供試材料として,キャビテーション噴流によりハイブリッド表面改質した試験片を回転曲げ疲労試験に供した結果,未処理材やショットピーニング処理した試験片に比べて、本表面改質により疲労強度が向上することを実験的に実証した。また疲労強度向上のための最適処理時間を見出した。
3.キャビテーション噴流によるハイブリッド表面改質層の定量評価
本表面改質法で処理した試験片表面性状の計測により,表面粗さおよび残留応力が,上記の疲労強度向上のための最適処理時間の主因子であることを明らかにした。すなわち,ハイブリッド表面改質層をX線による残留応力の計測および表面粗さ計による表面粗さにより定量的に評価できる可能性を示した。
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