FIB加工による微小切り欠き深さを指標とする浸炭歯車の表面性状の定量化

通过 FIB 加工以微缺口深度为指标量化渗碳齿轮的表面织构

• 批准号: 10750098
• 负责人: 増山 知也
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750098/
• 关键词: 歯車; 疲労強度; 表面性状; 切り欠き; 強度評価; FIB加工

本研究は浸炭歯車の歯元に加工した微小切欠きで,材料中に含まれる潜在欠陥を模して表現し、疲労強度を律する欠陥の影響を切欠き寸法を用いて定量化することを目的とする.これまでの研究で,モジュール5の浸炭歯車については,深さ20μmより大きい場合には切欠き深さの増加に伴い強度が低下するけれども,20μmより小さい切欠きでは破壊の起点にならず,強度に影響を及ぼさないことがわかっている.これを限界切欠き深さという.一方,浸炭歯車の曲げ疲労き裂進展では,まず浸炭異常層の内部で酸化物や粒界を応力集中源として微小き裂が多数発生し,それらの一部が硬化層内に進入して深部へ進展するモデルが提案されている.このモデルに従うと,表面性状のうち,最も強度に及ぼす影響が大きいと考えられる因子は表面異常層厚さである.そこで,本年度はモジュール1.0と1.5の小モジュール浸炭歯車を用い,疲労強度と限界切欠き深さを求める実験を行った.その結果,モジュール1.0の歯車に対して,1050MPa,6μm,モジュール1.5の歯車に対して976MPa,7μmという値が得られた.異常層厚さは,両系統の歯車とも約5μmであった.これまでにモジュール5の歯車に対して得られた結果と合わせ,限界切欠き深さは浸炭異常層厚さと良い相関があることが知られた.欠陥寸法,硬さ,残留応力をパラメータとした強度評価法に対して,欠陥寸法として限界切欠き深さを与えた場合,異常層厚さを与えた場合共に,モジュールによらず良好な強度評価を行うことができた.

This study aims to quantify the effects of micro-cutting on the performance and strength of carbon impregnated materials. In this study, the depth of carbon immersion in the first five months of the year is 20μm, the depth of carbon immersion in the first five months of the year is 20μm, the intensity of carbon immersion in the first five months of the year is 20μ m, the intensity of carbon immersion in the first five months of the year is 20 μm, and the intensity of carbon immersion in the first five months of the year is 20 μm. This is the limit. On the one hand, the fatigue crack progress of carbon leaching process is mainly due to the concentrated source of acid and grain in the abnormal carbon leaching layer, and most of the micro cracks occur, while some of them enter the deep hardening layer. The surface properties of these materials are affected by the maximum intensity and thickness of the surface layer. This year, the company has launched a series of activities to improve the quality of its products. As a result, the temperature of 1.0 ° C was 1050MPa,6μm, and the temperature of 1.5 ° C was 976MPa,7μm. The thickness of the abnormal layer is about 5μm. The results of this study are summarized as follows: 1. Inappropriate method, hardness, residual force, depth of cut, abnormal layer thickness, good strength evaluation.

项目成果

増山知世 鄭奉洙 渡辺武志 山中将 井上克巳: "限界切欠き寸法を用いた小モジュール浸炭歯車の曲げ強度評価"日本機械学会 東北支部第35期総会講演会講演論文集. (発表予定). (2000)

Tomoyo Masuyama、Bong-soo Jeong、Takeshi Watanabe、General Yamanaka、Katsumi Inoue：“使用临界缺口尺寸的小模数渗碳齿轮的弯曲强度评估”日本机械工程学会东北分会第 35 届会员会议记录（待提出）（2000）。