小径鋼球によるマグネシウム合金への硬質材接合加工の基礎研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650776
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 原田 泰典 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (30218656)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牧 清二郎 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (20124315) ; 森 謙一郎 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80127167)
• Keywords: マグネシウム合金 / ショットピーニング / 表面改質 / 接合 / 硬質材料 / 耐摩耗性 / 塑性変形 / 金属薄板

Research Abstract

マグネシウム合金の表面特性を向上させるため,小径鋼球であるショットの衝突を用いた加工法,すなわちショットピーニング加工法を用いた異種材料の接合加工法の確立を行うことを主な目的としている.一般に,マグネシウム合金は異種金属との接合性が非常に低い材料であり,このことが製品への実用化の障害となっている.しかしながら,前年度に行った基礎実験の結果から,ショットピーニング加工によるマグネシウム合金への異種材料の接合は可能であることとインサート材の利用や加熱などの工夫によって接合性の改善も可能であることを明らかにした.今回,引き続き試作したショットピーニング装置を用いて硬質材料,とくに硬質粉末の接合を主な目的として行った.金属材料だけでなく,超硬合金やセラミックスなどの硬質材料においても粉末を用いる手法によって接合の可能性が高いためである.本研究では,先ず硬質粉末の接合を行うにあたり,粉末の固定のために合金表面の前処理を行う方法で合金表面における硬質粉末の安定化をはかった,次に,硬質粉末のより簡便な接合を行うため、予め硬質粉末をサンドイッチした金属薄板を利用する方法を用い,平板状及び曲面状の材料表面への硬質粉末の接合を行った.おもに,小径鋼球上の投射速度,投射密度,試験温度および接合表面状態などの加工条件が材料と硬質粉末の接合にどのような影響を及ぼすのかを調べた.また,硬質粉末の接合した表面の耐摩耗性や耐研削性も併せて調べた.本研究の結果をまとめると,次のような知見を得た.平板状合金表面への均一な硬質粉末の接合は可能であることが分かった.さらに,硬質粉末を含むサンドイッチ薄板を用いることによって,曲面を有する合金表面への接合も可能であることが分かった.また,摩耗及び研削試験によって,硬質粉末を接合加工した合金表面の耐摩耗性はかなり改善することが分かった.

Research Products

• [Publications] Y.Harada: "Lining of Magnesium Alloy with Foil Using Shot Peening"Materials Science Forum. 419-422. 963-968 (2003)
• [Publications] 原田泰典: "ショットピーニングによる円筒部品への金属薄板の接合"日本鉄鋼協会講演論文集,材料とプロセス. 16. 636 (2003)
• [Publications] Y.Harada: "Lining of Light Metal with Hard Powders Using Shot Peening"J. Materials Processing Tech.. 125-126. 525-531 (2002)
• [Publications] 原田泰典: "ショットピーニングによる円筒部品への金属薄板のライニング加工"日本塑性加工学会連合講演会講演論文集. 53. 177-178 (2002)
• [Publications] 原田泰典: "軽量材料への硬質粉末のショットライニング加工"日本塑性加工学会春季講演論文集. 33. 13-14 (2002)
• [Publications] 原田泰典: "ショットピーニングによる金属表面への硬質粉末の接合"日本機械学会東海支部豊橋地区講演会. 23-2. 217-218 (2002)