特異ナノ構造を表面組織に有する材料における摩擦挙動の特異性

表面纹理具有特定纳米结构的材料摩擦行为的特异性

• 批准号: 19025005
• 负责人: 渡邉 義見
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19025005/
• 关键词: 摩耗; 巨大ひずみ; ECAP; 過飽和固溶体; Fe-Ni; 相変態; 超微細粒; 変質層; A1-A13Ti; 異方性

Fe-33mass%Ni合金への熱処理によってγ相のみを有する試料(試料1)およびα'相とγ相の両方を有する試料(試料2)を作製し, 摩耗という巨大ひずみ加工によって形成する表面近傍の組織変化および摩耗特性について調べた. その結果, 摩耗表面に最大で厚さ約50μmの摩耗変質層が形成していた. この変質層は, 試料1と試料2の両方に形成されていた. さらに, EBSD法による組織観察結果から, 摩耗変質層に近づくにつれて結晶粒径が微細になることが分かった. また, 試料2における変質層およびその近傍ではα'相が観察されず, γ相単相となっていた. 試料2における摩耗表面近傍では, 摩擦熱によって逆変態が生じた. Fe-33mass%Ni合金の逆変態温度は200℃であるので, 摩耗表面近傍において摩耗中に200℃以上の摩擦熱が発生し, 同時にγ相結晶粒が微細化するといえる. さらに, ビッカース硬さ試験の結果から, 試料1における摩耗変質層の硬さは, 他のγ相領域の硬さに比べて高いことが分かった. 一方, 試料2においても変質層の硬さは他の領域に比べて高かった. これは, 摩耗変質層におけるγ相結晶粒微細化に起因すると考えられる. それゆえ, Fe-33mass%Ni合金への摩擦摩耗はα'相の有無に関わらず摩耗表面の硬さを向上させる効果を有することが分かった.Cu合金や鉄鋼材料の様な変形抵抗が高い材料あるいはhcp金属のECAP加工は困難である. 強制的に加工を行うと金型が割れるなどの重大なる事故が引き起こされるが, 柔らかい材料の中に難加工材を挿入することでECAPが可能であることを見いだした.

Fe-33mass%Ni alloy heat treatment in the presence of γ phase sample (sample 1) and α'phase in the presence of γ phase sample (sample 2) to prepare, wear and tear in the process of large, near the surface of the formation of microstructure and wear characteristics of the tuning. As a result, the maximum thickness of the friction surface is about 50μm, and a friction layer is formed. The quality layer of sample 1 and sample 2 was formed. In addition, according to the results of tissue observation by the EBSD method, the friction layer is close to the center and the crystal particle size is extremely fine. In sample 2, the α'phase is observed in the vicinity of the α' phase and the γ phase is observed in the vicinity of the α 'phase. Sample 2: Friction heat is generated near the friction surface. Fe-33 mass % Ni alloy reverse transformation temperature is 200℃, friction heat near the friction surface is generated above 200℃, and γ phase crystal particles are refined. The hardness of the friction layer in sample 1 is higher than that in the γ-phase region. In one case, sample 2 is a hard layer and the other is a higher layer. The cause of γ-phase grain refinement is discussed. Fe-33mass%Ni alloy friction wear α'phase and the presence or absence of friction wear surface hardness and upward effect.Cu alloy and iron steel material shape resistance high material, hcp metal ECAP processing difficulties. ECAP may be used to process materials that are difficult to process, such as soft materials, hard materials, etc.

项目成果

Fe-33mass%Ni合金の摩擦摩耗挙動に及ぼすマルテンサイト相の影響

马氏体相对Fe-33mass%Ni合金摩擦磨损行为的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: 窪田優一;佐藤尚;渡辺義見
• 通讯作者: 渡辺義見

巨大ひずみを与えたAl-Ti結晶粒微細化添加剤による鋳造Alの微細化

大应变Al-Ti晶粒细化添加剂对铸铝的细化

• 发表时间: 2009
• 作者: 渡辺義見;佐藤尚
• 通讯作者: 佐藤尚

Grain Refinement Performance of Al Cast with Al-Ti Alloy Refiner Severely Deformed By ECAP

ECAP严重变形铝钛合金细化剂铸铝的晶粒细化性能

• 发表时间: 2008
• 作者: Yoshimi Watanabe;Oleg Sitdikov;Hisashi Sato;Kenji Miwa
• 通讯作者: Kenji Miwa

Grain Refinement Performance of As-Cast Pure Al using Al-Ti Alloy Refiners Deformed by Cold Rolling

冷轧变形铝钛合金细化剂铸态纯铝的晶粒细化性能

• 发表时间: 2008
• 作者: Hisashi Sato;Kentaro Ota;Hiroo Kato;Shimaa El-hadad;Yoshimi Watanabe;Zuogui Zhang;Kaneaki Tsuzaki
• 通讯作者: Kaneaki Tsuzaki

Microstructure behavior of Al–Mg–Sc alloy processed by ECAP at elevated temperature

• DOI: 10.1016/j.actamat.2007.10.029
• 发表时间: 2008-02
• 期刊: Acta Materialia
• 影响因子: 9.4
• 作者: O. Sitdikov;T. Sakai;E. Avtokratova;R. Kaibyshev;K. Tsuzaki;Yoshimi Watanabe