セラミックス対金属の摩擦・摩耗機構と焼付き過程監視システムの研究

陶瓷与金属摩擦磨损机理及咬合过程监控系统研究

• 批准号: 04650125
• 负责人: 久門 輝正
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650125/
• 关键词: アコースティックエミッション計数率; 反射光量比; 比摩耗量; インプロセス計測; 微細条痕の平均断面積; 焼付き過程; 摩耗粉の排出割合; 非接触表面粗さ測定器

摩耗面の微細おうとつなどの幾何学的形状の突起同士の接触による変化やセラミックス摩耗面上のマイクロクラックの発生状況をアコースティックエミッション(AE)と摩耗面からの反射光量比の変化をインプロセスで計測し,さらに摩耗機構と焼付き状態に至る過程を監視できるようなシステムの確立を研究目的としている。4種類のセラミックディスク(SiC,Si_3N_4,Al_2O_3,ZrO_2)と3種類の純金属ピン(Ag,Cu,W)を組合せ、無潤滑と潤滑(オレイン酸中)状態で摩擦摩耗試験し,AE計数率と反射光量比(非接触表面粗さ測定器)をインプロセス計測して次のような結果が得られた。(1)潤滑剤をピンとディスクの間に介在させた方が,無潤滑のときよりもAE伝達特性が向上する。 (2)金属ピン摩耗面に軟らかい反応生成膜が生じる場合,弾性ひずみエネルギーを多く蓄えられないため,反応生成膜自体が摩擦,摩耗してもAEは検出されにくい。 (3)潤滑状態では摩耗面の微細条痕の平均断面積Sp/nが増加するほどAE計数率も増大し,また比摩耗量も増大する。 (4)無潤滑状態ではセラミックディスクの摩耗粒子を取り込むようなCuとWピンはAE計数率が増加するほどピンの比摩耗量は減少する。一方,AgピンはAE計数率が増加するほどピンの比摩耗量は増大する。 (5)潤滑状態では階段的に垂直荷重を増加させたときの焼付き過程で真実接触点の数が減少することと潤滑被膜のAE伝達率の減少のためにAE計数率は減少する。また,AE計数率は摩耗粉の排出割合αbの増加とともに増大する。 (6)セラミックディスクの反射率や移着粒子の大きさによって反射率が異なるため反射光量比が変化する。しかし,組合せる材質を決めれば,反射光量比が増加するほどセラミックディスクの比摩耗量が増大する。したがって,反射光量比を非接触表面粗さ測定器で測定し,インプロセスで摩耗過程を監視できる。

The geometric shape of the friction surface, the contact between the protrusions and the friction surface, the development of the friction surface, the change of the reflected light ratio of the friction surface, the measurement of the friction mechanism, the establishment of the friction mechanism and the burning state, the purpose of the study. 4 kinds of pure metals (SiC, Si_3N_4, Al_2O_3, ZrO_2) and 3 kinds of pure metals (Ag,Cu,W) are combined, and the friction loss test and AE count rate are measured under the condition of non-lubrication and lubrication (acid medium). (1)Lubricating agent is not suitable for the medium, but for the medium without lubrication (2)When the metal friction surface is soft, the reaction film is generated, and the friction surface is generated. (3)The average cross-section area Sp/n of the fine striations on the friction surface increases under lubrication conditions, and the AE count rate increases, and the specific friction consumption increases. (4)In the non-lubricated state, the friction particles are selected, and the AE count rate is increased, and the specific friction consumption is decreased. On the one hand,Ag AE count rate increases, and specific friction consumption increases. (5)The vertical load increases in the lubrication phase, the number of contact points decreases, the AE rate of the lubrication coating decreases, and the AE count rate decreases. The AE count rate increases due to the increase in the exhaust fraction αb of the wear powder. (6)The reflectivity of the particles is different from the reflectance of the particles. When the material is combined, the specific friction consumption increases. The reflected light ratio is measured by a non-contact surface roughness detector, and the wear process is monitored.

项目成果

久門 輝正: "AEによる摩擦損傷監視システムの基礎的研究" トライボロジスト. 37. 660-666 (1992)

Terumasa Hisakado：“利用 AE 进行摩擦损伤监测系统的基础研究” Tribogue 37. 660-666 (1992)。