材料組織からのトライボロジー・エンジニアリング：　濡れる材料表面設計

从材料结构出发的摩擦学工程：可湿性材料表面设计

• 批准号: 22H00261
• 负责人: 戸高 義一
• 金额: $ 27.29万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00261/
• 关键词: トライボロジー; 濡れ; 材料組織; 格子欠陥; 表面

2022年度は，金属における濡れの挙動を制御するミクロ支配因子を，潤滑油分子の極性基と金属表面原子との吸着面における対応の観点から調査した．また，濡れの挙動と潤滑油中の摺動環境下での摩擦・摩耗特性との関係づけを行った．金属材料組織（材料の先天的・後天的性質）が摺動特性に及ぼす影響を明らかにするため，適切な金属種・合金系を選択・作製し，巨大ひずみ加工・熱処理により材料組織制御を行った．それらの試料について，材料組織と試料表面に形成した吸着膜の電子顕微鏡観察を実施した．微細な材料組織を有する試料では，吸着膜の分布（濡れ）が均一になることが明らかとなった．また，電子顕微鏡内での液中観察を実現するため，特殊観察ステージの開発に着手した．材料組織制御した試料について，油潤滑環境下摩擦摩耗試験により，潤滑油中の溶存酸素の影響を含む，摺動特性を評価した．微細な材料組織を有する試料において摺動特性が優れ，電子顕微鏡にて観察された良好な濡れの挙動と相関が認められた．また，溶存酸素量が少ない場合に，より良好な摺動特性を示した．この現象を化学吸着膜の形成機構と酸化現象の観点から明らかにするため，第一原理計算により酸化鉄, 初期酸化鉄, 鉄表面上における酢酸分子の吸着特性を評価した．その結果，吸着に望ましい表面状態は 鉄 ＞ 初期酸化鉄 ＞ 酸化鉄 であることが明らかとなり，摩擦摩耗試験の結果と良い整合を示した．境界潤滑の分子レベルでのメカニズムを調査するため，粗視化分子動力学法に基づく潤滑シミュレーションを実施した．潤滑油膜を介して摺動する金属表面間を対象とし，油膜の形成・剥離のメカニズムの検討および時定数の評価を進めている．

In the year 2022, the metal industry is responsible for the control of the dominant factor, the molecular mass of lubricating oil, the absorption of atoms on the surface of the metal, the temperature of the surface, the temperature and the temperature. The mechanical properties of metal materials (the congenital properties of materials) and the mechanical properties of metal materials (the congenital properties of materials) are affected by the mechanical properties of metal materials (the congenital properties of materials). The mechanical properties of metal materials (the congenital properties of materials), the mechanical properties of metal alloys, the selection of metal alloys, the mechanical properties of materials, the mechanical properties of materials, the mechanical properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the properties of metal materials, the characteristics of metal materials, the characteristics of metal materials, The absorption film is formed on the surface of the material. The micro-structure of the material is characterized by the absorption film, the absorption film distribution (osmosis), the absorption film distribution (osmosis), the detection of the temperature in the liquid in the microphone, and the special monitoring system. The material organization is responsible for monitoring the temperature of the material. The friction and wear in the oil slippery environment is very sensitive, the soluble acid in the lubricating oil is sensitive, and the folding properties are sensitive. The microstructure of the micro-alloy material is characterized by the mechanical properties of the material, the temperature, the temperature and the temperature. The good folding properties of the carbon dioxide show that the chemical absorption film formation mechanism shows that the acidizing point shows that the temperature is very high. The first principle calculates the acidizing temperature, the initial acidizing property, and the adsorption property of sulfuric acid molecules on the surface. The results show that the chemical adsorption mechanism is effective. Sucking in the surface morphology of the metal, the initial acidizing, the acidizing, the friction, the surface, the initial acidizing, the acidizing, the friction, the friction, the friction and the integration. The rough molecular kinetic method is based on the mechanical properties of the lubricating oil film, which folds and folds on the metal surface, and the oil film is formed to determine the temperature of the oil film.

项目成果

九州大学 総合理工学専攻 構造材料物性学（中島・光原）研究室

九州大学综合理工学部结构材料物理（中岛/三原）实验室

強ひずみ加工・熱処理による表層ナノ組織制御に基づく鉄鋼材料の転動疲労高特性化

基于强应变加工和热处理表层纳米结构控制改善钢材滚动接触疲劳性能

• 发表时间: 2023
• 期刊: 熱処理
• 作者: D. Xie;Z.H. Li;T.T. Sasaki;Y.F. Gao;Z.Y. Lyu;R. Feng;Y. Chen;K. An;H.B. Chew;T. Nakata;S. Kamado;K. Hono;P.K. Liaw;戸髙 義一
• 通讯作者: 戸髙 義一

純Feにおける油潤滑環境下の摩擦特性に及ぼす結晶配向の影響

油润滑环境下晶体取向对纯铁摩擦性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 島野 瑠翔;宮田 航英;足立 望;戸髙 義一;光原 昌寿;椎原 良典;久保 淳
• 通讯作者: 久保 淳

繰り返し高周波焼入れ処理した炭素鋼の油潤滑環境下における摩擦摩耗特性

碳钢在油润滑环境下反复高频感应淬火的摩擦磨损特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 宮田 航英;足立 望;戸髙 義一;鈴木 拓哉;塚原 真宏;井戸原 修
• 通讯作者: 井戸原 修

東京大学 生産技術研究所 梅野・久保研究室

东京大学产业科学研究所梅野久保实验室