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フレッティング損傷の発生と極めて早期段階でのき裂進展機構の解明に関する基礎的研究

微动损伤发生的基础研究和极早期裂纹扩展机制的阐明

基本信息

批准号：
09750106
负责人：
岡根正樹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of Toyama
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750106/
关键词：
フレッティング疲労表面改質処理 TiN被覆 PVD法 HVOF WC Co皮膜試験装置

项目摘要

本研究では,機能的な表面を新たに創製することによる耐フレッティング疲労対策の確立を目指し,摩擦摩耗特性が優れているものの,フレッティング疲労特性についてはこれまでほとんど検討例のないPVD法によるTiN被覆,ならびに高速フレーム溶射によるWC/Co溶射を取上げ,基本的なフレッティング疲労特性ならびに破壊機構の詳細な検討を行った.得られた主な結論をまとめると以下のようである.なお,TiN被覆炭素鋼のフレッティング疲労特性については,前報(平成9年度実績報告書)に記述したので,本報では,高速フレーム溶射法によりWC/Co12%を溶射したNi-Cr-Mo鋼(SNCM439)のフレッティング疲労特性についてまとめる.(1) WC/Coを溶射したSNCM439W4のフレッティング疲労強度は,処理を施さない未処理材のそれに比べ30〜40%程度向上した.(2) WC/Co溶射材の場合,同応力レベルでの接線力(摩擦力)の値が未処理材に比べ低く,その傾向は特に寿命初期の段階で顕著であった.(3) WC/Co溶射材のフレッティング疲労破壊機構は,溶射層表面のフレッティング部で発生したき裂がフレッティングの繰返しに伴い溶射層を貫通し基材に進展し破断に至る.(4) WC/Co溶射材のフレッティング疲労き裂は,溶射層表面のフレッティング部においてフレッティング摩耗が進行し,ある程度摩耗が進行した後その摩耗損傷を起点として発生する.したがって,未処理材に比べフレッティング疲労き裂の発生が遅延したことが,溶射材のフレッティング疲労寿命が向上した主な要因である.(5) WC/Co溶射処理の際,前処理としてブラスト処理を行った場合,その際に使用した粒子が界面に残留し,特に高応力レベルで疲労破壊の起点となる場合があった.したがって,溶射処理を耐フレッティング疲労対策として適用する際には,十分に注意を払う必要がある.

In this study, we aim to create a new functional surface for the purpose of improving the friction and wear characteristics, and to establish a new method for improving the friction and wear resistance. A detailed discussion of the basic characteristics of the design process and the design mechanism will be held. The main conclusion is: The fatigue characteristics of TiN coated carbon steel are described in the previous report (Heisei 9 Annual Report). In this paper, the fatigue characteristics of Ni-Cr-Mo steel (SNCM439) are described by high-speed solution injection method. (1)WC/Co solution SNCM439W4 is 30 ~ 40% higher than untreated material in strength. (2)WC/Co solvent injection material case, the same strength, contact force (friction force) value is lower than untreated material, the trend is especially early life stage. (3)WC/Co solution layer structure, the solution layer surface of the solution layer of the surface of the solution layer through the substrate progress of the solution layer of the solution layer of the substrate. (4)WC/Co solution coating material wear and tear, solution coating surface wear and tear progress, the degree of wear and tear progress, after the wear damage starting point and development. The main reason for the increase in the fatigue life of the solvent material is that the solvent material has a higher fatigue life than the solvent material. (5)WC/Co solution treatment, pre-treatment and treatment of the case, when the use of particles in the interface residual, especially high strength, fatigue and damage to the starting point of the case. For example, if the solvent treatment is applied, it is necessary to pay attention to it.