異種金属摩擦攪拌接合における中間相の瞬間的異常成長挙動の解明とその制御技術の確立

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K18225
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 複合材料・表界面工学
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪産業技術研究所
• 研究代表者: 田中 努 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (90416248)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 摩擦攪拌接合 / 異種金属接合 / 鉄鋼 / アルミニウム / 金属間化合物 / 接合温度

研究成果の概要

鉄鋼とアルミニウムの摩擦攪拌接合時に形成する金属間化合物の形成挙動を明らかにし, 金属間化合物形成の抑制方法を検討した. 接合中における温度測定およびシミュレーション解析により接合中の温度分布を従来よりも正確に把握できた. また, 接合界面の断面観察により,ツール加圧による鉄鋼の塑性変形が金属間化合物の成長に強く影響することがわかった. ワークへの加圧を回避する形状を有するツールを用いることで, 鉄鋼の塑性変形量の低減および接合温度の低下が達成され, 金属間化合物形成が抑制されることがわかった.強く影響することがわかった.

自由記述の分野

溶接・接合

研究成果の学術的意義や社会的意義

車や飛行機、電車、ロボットなど動きを伴う製品の「軽量化」は、省エネ化、さらにはCO2排出量も削減きることから、現代において特に高い社会ニーズとなっている。強度が求められるところには鉄鋼を、強度が求められないところには軽量材料を適用する適材適所化（マルチマテリアル化）は、製品を大きく軽量化できる技術である。本研究では、マルチマテリアル化において課題となっていた特性を異にする材料同士をつなげる技術をより高度化することに成功しており、社会のカーボンニュートラル推進に大きく貢献できる成果となっている。