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2005 年度 実績報告書

切消-摩擦撹拌複合加工による機能性表面の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17360058
研究機関東京農工大学

研究代表者

笹原 弘之  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助教授 (00205882)

研究分担者 堤 正臣  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (90108217)
佐藤 隆太  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究部, 助手 (60376861)
キーワード切削 / 工具 / 残留応力 / 機械加工 / 疲労寿命 / ショットピーニング / エンドミル / あらさ
研究概要

(1)切削・摩擦攪拌複合加工による加工面特性の評価を行った.ピン突出量あるいはピンの押下力,ピン形状,ピン面性状および潤滑状態,回転速度,送り速度,を変化させて加工実験を行い,以下の知見を得た.
A)結晶微細状態とその特性:必ずしも平滑面ではない加工面をエッチングし,超深度形状測定顕微鏡により観察し,結晶粒の微細化状態とその特性を調べた.ある条件下では,高速回転するピンにより,S45C表層に厚さ100μm程度で,ビッカース硬さ700以上の非常に硬い組織が創成されることが明らかとなった。また,結晶粒は通常の鋼の標準組織やマルテンサイト組織とは異なる可能性が大である.
B)残留応力状態の測定:既存のX線応力測定装置により加工表面層の残留応力を測定した.表層には圧縮残留応力が生成されることがわかった、
C)耐食性の評価:加工表面層の結晶粒を数十nmまでの微細化することにより耐食性が向上する可能性がある.そこで酸浴による耐腐食については予備試験の準備を行った.
(2)切削・摩擦攪拌複合加工における塑性流動状態など加工機構のモデル化
A)摩擦攪拌部においては,回転速度を毎分数万回転と高くすることにより熱軟化が促進し摩擦攪拌による変形が容易となっている可能性が高いことがわかってきた.摩擦攪拌部における温度測定を行ったが,局部的な温度の測定には至っていない.
B)模擬実験:高速での加工状態は変形過程の直接観察が困難であるため,プラスティシンを用いた模擬実験を行い変形過程を直接観察した.通常のバニシングや切削では生じ得ない大ひずみが生じていることが明らかとなった.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 圧縮残留応力を生成する平面加工用複合加工工具の開発(第2報)-ピンの押し付け力とピンの材質が加工面に及ぼす影響-2005

    • 著者名/発表者名
      笹原弘之, 村瀬寛恭, 石川達郎, 矢田智彦, 瀬川俊明, 東海林斉, 千屋宏幸, 堤正臣
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 1181-1182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Surface Enhancement by Friction Stir Burnishing2005

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko YATA, Hiroyuki SASAHARA, Toshiaki SEGAWA, Masaomi TSUTSUMI
    • 雑誌名

      Proc 3rd Leading Edge Manufacturing 21st Century (LEM21),

      ページ: 547-552

  • [雑誌論文] 摩擦攪拌形バニシング工具による表面改質2005

    • 著者名/発表者名
      笹原弘之, 矢田智彦, 村瀬寛恭, 瀬川俊明, 堤正臣
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 243-244

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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