平成18年度研究報告概要

 

[題 目]In-situ金属間化合物分散強化アルミニウム基複合材料の開発

[期 間]H18.4.1~H19.3.31

[担当者]金属材料系:松室光昭

[成果の概要]アルミニウム溶湯を撹拌しながら金属粉末を添加することで金属間化合物を反応生成させ、金属組織中に硬質粒子を均一に分散させる独自の複合材料作製手法を用い、材料の機械的性質の向上を試みた。まず、添加Ni粉末のサイズ、添加量を変化させて種々のAl3Ni分散アルミニウム基複合材料を作製し、組織観察および引張試験を行った。次に、Al3Ni以外の金属間化合物分散の可能性について文献調査を実施し、それを基に実際にアルミニウム溶湯と添加金属粉末のいくつかの組み合わせについて試料を溶製し、組織観察を行った。最後に、試料中に存在する気泡の除去方法に関する検討を行った。

 

[題 目]温室効果ガス削減に寄与できる新しい密閉型浸炭炉の開発・実用化に関する研究

[期 間]H18.4.1~H20.3.31

[担当者]金属材料系:水越朋之、星野英光、横山雄二郎

次長 :石神逸男

[成果の概要]余剰ガス選択排出ユニットを取り付けた実炉サイズのプロトタイプの擬似密閉型ガス浸炭炉を試作し、模擬浸炭処理を行いテクニカルデータの取得を試みたが、特定ガス成分の選択排出率が予想を大きく下回ったため期待していたデータおよび成果は得られなかった。プロパンガスを用いた減圧浸炭処理における被浸炭材料への炭素流入速度を測定した結果、圧力依存性についての系統的データを得ることができ反応速度を律速する化学反応について検討を加えることができた。また、温度依存性に関する系統的データを収集することにより、炭素流入速度の実験式を決定した。

 

[題 目]球状バナジウム炭化物材料の実用化に関する研究

[期 間]H18.4.1~H20.3.31

[担当者]金属材料系 :武村 守、橘堂 忠、松室光昭、出水 敬

金属表面処理系:上田順弘

[成果の概要]3.6%C-12.8%V-2.75%Ni-0.5%Mo合金系を基本として、Ni、Moの影響、さらにCoを添加したときの硬さの変化を炭素量とγ化温度に関連付けて調査した結果、980℃以上のγ化温度で加熱・焼準・SSZ・200℃焼戻し処理によって3.6%C-12.8%V-1%Ni-2%Mo-2~3%Coで68HRC以上の硬度が得られ、薄物であれば実生産にも支障のない程度の焼入れ性が確保できた。各種球状炭化物材料の転がり摩耗特性は硬さとの相関性が高く、この摩耗条件ではマルテンサイト基地球状VC材料に優位性のあることがわかった。バナジウム炭化物と黒鉛が同時に存在する新規材料については、計算状態図を参考にしながら組成の探索を行い、高炭素-高コバルト組成にその可能性があることを見出した。

 

[題 目]狭隘部のX線応力測定に関する研究

[期 間]H18.4.1~H20.3.31

[担当者]金属材料系:小栗泰造

加工成形系:山口勝己

[成果の概要]V溝のような深溝側面に対する応力測定技術「二軸傾斜法」を考案し、測定原理を定式化した。平板のモデル試料に二軸傾斜法および通常のX線応力測定法を適用して応力を測定し、両者を比較することにより二軸傾斜法の妥当性を実証した。二軸傾斜法では通常のX線応力測定法の場合に比べてX線有効浸入深さを半分程度にまで容易に浅くでき、これを利用して深さ方向の急峻な応力勾配を推定する手法について、推定のための計算アルゴリズムを考案するとともに、シミュレーションを実施して計算アルゴリズムの使用可能性を確認した。また、狭隘部の応力測定に不可欠なプロセスであるX線応力測定装置内でのその場形状計測を高度化・汎用化することを目的として、光学的手法による曲面形状測定を試みたが、カメラ撮影法では分解能が不足し、二次元レーザ変位計では水平面から30度程度の傾斜までしか対応できず、用いた装置では十分な形状計測ができなかった。

 

[題 目]ねじ締付け管理におけるトルク係数の簡易測定方法の開発

[期 間]H17.4.1~H19.3.31

[担当者]金属材料系:森岡亮治郎

[成果の概要]これまでに試作した、新しいトルク係数測定装置のねじ部トルク測定の安定化を目指して改良を行った。主にレンチソケット部のがたの除去や、負荷用部品をより剛性の高いものに変更するなどの改良を行ったが、手動負荷時の操作性・円滑性は向上したものの、軸力―ねじ部トルク曲線の測定が劇的に安定化することはなかった。次に、自作軸力・トルクセンサーの加工精度や、手動負荷による回転むらが測定の安定性に与える影響を確認するため、市販の軸力・トルク計、および電気モータを用いた装置を試作し実験を行った。その結果、ねじ部トルク測定は安定化しなかったが、自作センサーや手動で負荷すること自体の問題よりも、センサーへの試料取り付け方法を工夫する必要があることがわかった。

 

[題 目]包装貨物振動試験方法に関する研究

[期 間]H17.4.1~H20.3.31

[担当者]信頼性・生活科学系:高田利夫、寺岸義春、津田和城、中嶋隆勝

金属材料系 :森岡亮治郎、岡市 敏

[成果の概要]振動試験装置を用いた屋内実験と車など輸送機関の荷台に起こり得る振動衝撃測定する屋外実験を行い、これらを比較検討することによってJIS規格などの規格による包装貨物への影響を知り、技術指導できることおよび実状に即した包装貨物振動試験の提案を行うことを目的として行った。屋内実験では、作製したアクリル製容器入り段ボール包装貨物について、容器底面中央の振動数特性を段積みの段の位置、固定方法、段ボールや緩衝材、掃引速度等の条件を変えて測定を行い、鉛直方向のみについて検討した。また、屋外実験については、今回の調査でフォークリフトの積み卸しに相当高い振動や衝撃が発生していることがわかった。