| 研究課題/領域番号 |
59850029
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 広島大学 (1985-1986)
神戸大学 (1984) |
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研究代表者 |
小坂田 宏造 広島大, 工学部, 教授 (50031109)
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| 研究分担者 |
沖本 邦郎 通産省工業技術院九州工業技術試験所, 機械金属部, 主任研究員 (30268487)
久保 勝司 通産省工業技術院名古屋工業技術試験所, 機械部, 課長
松野 建一 通産省工業技術院機械技術研究所, 材料工学部, 部長
関口 秀夫 奈良工業高等専門学校, 助教授 (80043462)
森 謙一郎 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (80127167)
MATSUNO Ken-ichi Mechanical Engineering Laboratory・Head of Department
KUBO Katsushi Goverment Industrial Research Institute, Nagoya・Chief of Section
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| 研究期間 (年度) |
1984 – 1986
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| キーワード | セラミックス / 自由鍛造 / 剛塑性有限要素法 / シミューレーション / チタニワム合金 / ニッケル基合金 / 摩擦測定 / 潤滑剤 |
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| 研究概要 |
セラミックス工具を用いた耐熱金属の新しい鍛造方法を開発するため、1200℃までの高温においてセラミックス工具によりチタニウム合金ならびにニッケル基合金の圧縮試験が可能な実験装置を製作し、潤滑剤の評価を行った。
潤滑剤としては、今まで用いられていない各種のものを試作し、その中でほう酸とBNの混合潤滑剤が、極めて低い摩擦特性を示すことを見いだした。この潤滑剤は、【Al_2】【O_3】,SiC,【Si_3】【N_4】の3種類のセラミックス工具に対して、BNの含含有率が20〜30%の場合に極めて低い摩擦特性を示した。特に【Al_2】【O_3】工具の場合には、BNの含有率が10〜60%の範囲で、従来から等温鍛造においてよく用いられているガラス系潤滑剤に比べて低い摩擦特性を示すことが分った。
セラミックス工具としては、【Al_2】【O_3】,SiC,【Si_3】【N_4】,Zr【O_2】の4種類を用いて試験したが、チタニウム合金との摩擦に関しては【Al_2】【O_3】が最も良い結果を示した。
さらに、コンピューターにより動きを制御したプレスを開発し、新しい鍛造方法の原理を確認するためシミュレーション実験を実施した。実験には、被加工材としてプラスティシンを用い、ディスク状に成形することを試みた。その結果、仕上り形状は加工方法など加工条件に影響されること、工具歯の形状が鍛造面を良好に仕上げるための重要な要因であることが分った。そこで、最適な工具歯の形状について剛塑性有限要素法を用いたシミュレーションと鍛造実験から検討を加え、工具の角部に丸みを持たすことによって良好な鍛造面を得られることを明らかにした。
本研究により、セラミックス工具を用いた自由鍛造システムの耐熱金属の加工への適用の可能性が明らかになった。
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