| 研究課題/領域番号 |
17K06102
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| 研究機関 | 大阪産業大学 |
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研究代表者 |
和田 任弘 大阪産業大学, 工学部, 特任教授 (10141912)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | PVDコーティング / (Al, Cr, W, Si)系被膜 / 被膜特性 / 工具摩耗 / 合金工具鋼SKD11 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、（Al、Cr）ターゲットに、タングステン（W）、およびシリコン（Si）を加えた合金をターゲットに使用した新しいタイプの（Al、Cr、W、Si）系被膜を開発し、この被膜が耐凝着性および耐アブレシブ性に優れた切削工具用被膜であることを明らかにしてきた。当該年度は、合金工具鋼SKD11（60HRC)を被削材とし、2種類の【T3：Al53, Cr23, W14, Si10、およびT4：Al58, Cr24.8, W7.2, Si10 合金ターゲット】を使用し、超硬合金ISO K10種母材に、PVDコーティング法によって4種類の被膜を形成させ、被膜特性、工具摩耗を明らかにした。
（1）被膜Type T3-N（-300V）、被膜Type T4-N（-150V）、被膜Type T4-N（-300V）、被膜Type T4-CN（-300V）の4種類の被膜である。（ ）内は、バイアス電圧である。（2）上記4種類の被膜硬度は、被膜Type T3-N（-300V）：2500、被膜Type T4-N（-150V）：2950、被膜Type T4-N（-300V）：2960、被膜Type T4-CN（-300V）：2920HV0.025であった。また、スクラッチ試験による付着強度は、被膜Type T3-N（-300V）：108、被膜Type T4-N（-150V）：130以上、被膜Type T4-N（-300V）：120、被膜Type T4-CN（-300V）：125Nであった。（3）被膜Type T4-N（-300V）の摩耗進行が最も遅かった。
最後に、補助事業期間（平成２９年度～ 令和3年度）を通じて、新しい切削工具用被膜を開発するための有用な情報を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では、（Al、Cr）ターゲットに、タングステン（W）、およびシリコン（Si）を加えた合金をターゲットに使用した新しいタイプの（Al、Cr、W、Si）系被膜を開発し、この被膜が耐凝着性および耐アブレシブ性に優れた切削工具用被膜であることを明らかにしてきた。当該年度は、4種類の被膜を形成させ、被膜特性を明らかにした。さらに、SKD11（60HRC）の旋削を行い工具摩耗を調べた結果、被膜Type T4-N（-300V）の摩耗進行が最も遅くなったことを明らかにできた。
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| 今後の研究の推進方策 |
科学研究費助成事業で得られた研究成果を、国際会議で発表すべく手続きを進めていた。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大状況を鑑み、また社会情勢を考慮し、予定していた国際会議への参加を、令和２年度までは全て見送った。令和３年度は、オンライン（バーチャル）で国際会議に参加した。令和４年度では、科学研究費助成事業で得られた研究成果を補強するとともに、国際会議などを通じて、前年度までに得られた研究成果を公開する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は、科学研究費助成事業で得られた研究成果を、国際会議で発表すべく手続きを進めていた。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大状況を鑑み、また社会情勢を考慮し、オンライン（バーチャル）で国際会議に参加したため。使用計画は、科学研究費助成事業で得られた研究成果を補強するとともに、国際会議を通じて、前年度までに得られた研究成果を公開する。
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