− 35 −塑性加工塑性加工キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］大阪産業技術研究所 金属表面処理研究部 研究員［応用分野］岡山大学 大学院自然科学研究科産業創成工学専攻 助教AF-2017041奨励研究助成B（萌芽的研究）AF-2017042奨励研究助成B（萌芽的研究）塑性加工表面処理，湿式めっき，摩擦摩耗試験hayashis@tri-osaka.jp塑性加工，振動装置ショットピーニング，振動疲労強度，圧縮残留応力，アルミニウム合金sakamoto-junji@okayama-u.ac.jp林 彰平坂本 惇司金属塑性加工用金型に適用可能な超硬質Cr-C合金めっき皮膜の開発振動疲労強度におけるショットピーニングによる表面塑性加工の効果の検討金型における表面処理において，PVDやCVDなどのドライプロセスによる硬質皮膜は優れた耐摩耗性および耐熱性を有するが，真空装置を使用するため高コストであり，また複雑形状や大寸法の金型への対応が難しい．一方，従来の湿式めっきによる皮膜は耐摩耗性および耐熱性でドライプロセスによる硬質皮膜に大きく劣る．本研究では，低コストかつ大寸法への対応と耐摩耗性および耐熱性を両立する金型用硬質皮膜の成膜技術の実現を目的として，Cr-C合金めっきの開発に取り組んだ．Cr-C合金めっき皮膜に適切な熱処理を行う事で，CrN皮膜を上回る硬さを実現した．熱処理条件および熱処理工程の最適化により，SUJ2に対する摩擦摩耗試験において，通常の硬質クロムめっきに比べ著しく優れた耐摩耗性を実現した．また，Cr-C合金めっき皮膜の酸化温度はTiNより高く，CrNと同程度であることが示された．本研究では，アルミニウム合金を対象として，ショットピーニング未処理材とショットピーニング処理材の2種類の試験片を用いて多軸ランダム振動試験を行った．3軸ひずみゲージを用いたひずみの測定を行い，応力場およびそれに及ぼすショットピーニングの影響を考察した．その結果，主応力の方向は，重力加速度によらず，ほぼ一方向であり，そのピークの周波数はおよそ400 Hzであった．主応力の大きさは，一定ではなく分布をもつ．大まかな傾向としては，主応力の大きさの平均値と重力加速度はほぼ比例するが，重力加速度が増加するにも関わらず，最大主応力の平均値が増加しない箇所が見られた．この理由としては，わずかに主応力方向が変化することが考えられる．ショットピーニング処理材の振動試験中において，70 Grmsで1時間の試験を行った場合でも応力の変化が見られなかった．よって，弾性範囲の負荷を受けても，残留応力の緩和はほぼしないと考えられる．
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