| 研究課題/領域番号 |
20246105
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
津崎 兼彰 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, センター長 (40179990)
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| 研究分担者 |
山口 隆司 大阪市立大学, 工学研究科, 准教授 (50283643)
増田 浩志 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (90238907)
木村 勇次 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主任研究員 (80253483)
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| キーワード | 建築構造・材料 / 土木材料 / 構造・機能材料 / 材料加工・熱処理 / 接合 |
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| 研究概要 |
初年度は、次年度となる平成21年度の早期に100kg級のインゴット製造とボルト試作を可能とするために、鋼材の最適化学組成の決定を目標に研究を遂行した。これまで、耐遅れ破壊特性に優れた1800MPa級ボルト用素材として提案したFe-0.6C-2Si-1Cr-1Mo(mass%)鋼では炭素量が0.6%と高く、ボルトへの成形性、ボルトの調質処理の際にボルトのネジ底に焼割れが発生するなどの問題点があった。本研究ではFe-0.6C-2Si-1Cr-1Mo(mass%)鋼をベースに、軟質化材の変形抵抗をとくに上げるSi,C量に着目して、これらの元素を種々変化させた材料で焼戻軟化挙動の調査、および軟質化処理材の変形特性を圧縮試験により評価した。その結果、1)ナノ炭化物が析出して高い強度および遅れ破壊特性を維持できる、2)成形性が改善できる最適化学成分としてFe-0.5C-2Si-1Cr-1Mo(mass%)を選択することができた。
また、調査研究の結果、超高強度材料を用いたボルト頭部の成形がボルト製造の際のキーポイントであることがわかった。そこで本年度は特にボルト頭部の成形性に重点を置いて、Fe-0.5C-2Si-1Cr-1Mo(mass%)鋼の圧縮試験で得られた変形抵抗のデータをFEM解析に取り込み、現状工業的に製造されているM22ボルトの頭部鍛造工程解析を行った。変形状態・歪分布予測、荷重予測も同時に行い、ボルト頭部成形をする際の問題点を抽出した。
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