研究課題
基盤研究(C)
(1)複合化鋳造(鋳ぐるみ接合)に対して、市販の湯流れ・凝固解析システムを適用し、これと著者らの接合判定条件を組み合わせることによって、最適な接合状態を得るための鋳造品および鋳造方案を策定する手法を確立することができた。(2)鋳鉄溶湯で鋼管を鋳ぐるみ接合させる(埋設型接合)場合、および中空円筒状鋳物端面に円輪状鋼板を接合する(端面接合)場合について、接合状態を最適化する鋳造方案、すなわち、鋳造姿勢-湯口-堰-上がり、吐かせおよび駄肉等の最適化の基本的な考え方を明らかにした。(3)上の考え方を実験によって検証した。また、この実験によって、鋼心材表面へのNiメッキの効果について検証することができた。(4)これらの手法が、球状黒鉛鋳鉄-炭素鋼を複合化した実製品製造の方案設計、量産化製造に応用されて、その有効性が示された。(5)実製品をモデルとした接合試料から採取した試験片を用いて、接合部の疲労強度の信頼性評価を行った。これによって、検査基準をクリアし、かつ拡散が十分に進んだ試料の接合部は、母材部と比較して十分な疲労強度を有することが示された。一方、メッキ層の拡散消失が十分でいない部分ではメッキ層での疲労破壊が生じ、低強度、短寿命となる可能性が示された。
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