2021 Fiscal Year Annual Research Report
摩擦攪拌プロセスによる改質部の切削性および難削性発現機構
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19K04134
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
生田 明彦 近畿大学, 工学部, 教授 (70330321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崎野 良比呂 近畿大学, 工学部, 教授 (80273712)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 摩擦攪拌プロセス / 切削 / 表面改質 / 切削抵抗 / 残留応力 / 表面粗さ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
摩擦攪拌接合を面状に行い，材料表面を改質する摩擦攪拌プロセス（FSP）がある．FSPには，単純に材料表面を攪拌して改質する場合や，硬質粉末を分散させ，表面のみを複合材料のように改質する手法もある．いずれもFSPを施した領域は複雑な組織となり，残留応力も大きくなる．一方で，FSPを行った材料表面はバリが生成し，切削等により仕上げ加工を行う必要があるが，FSPで改質した領域は切削性が母材と異なっていると予想されるものの，その切削性は不明なままである．そこで本研究では，FSPを行った材料表面の複雑な組織の切削機構の解明を行う一貫で，FSPを行った際の切削性の特徴について明らかにした．
このような目的で，FSPを行った材料表面切削中の切削抵抗や切削後の表面性状に着目し，FSPによる単純な攪拌での改質部と硬質粉末材料を分散させた改質部とを比較検討した．その結果，FSPによる単純な攪拌での改質部において，FSP条件によらず切削抵抗は同様で，切削性に大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった．また，切削後の表面粗さ測定結果から，FSP領域の部位によって粗さが変化し，切削方向の違いでも変化があったことから，表面性状についてはFSP領域の部位ごとに切削性の変化があることが明らかとなった．一方，硬質粉末材料を分散させた改質部において，前述したFSPによる単純な攪拌での改質部と比較した結果，切削条件を変化させても切削抵抗は同等もしくは若干の変化にとどまることが明らかとなった．さらに，切削後の表面粗さ測定結果から，適する切削条件においては，FSPの有無による表面粗さの変化も若干程度にとどまることが明らかとなった．
これらのことから，FSPによる表面改質部の切削性は基地部の影響が大きく作用するため，基地部自体の特性を大きく変化させない限り，あまり影響を受けないことが明らかとなった．
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Research Products
(2 results)
