− 21 −塑性加工塑性加工AF-2017016一般研究開発助成AF-2017017一般研究開発助成塑性加工，材料評価微粒子投射，プレス金型，硬質薄膜，熱劣化，表面強度tmiyaji@pu-toyama.ac.jp破面解析，非弾性ひずみ解析塑性，クリープ，疲労，破面解析，フラクタル次元ken@gipc.akita-u.ac.jp富山県立大学 工学部機械システム工学科 准教授秋田大学 大学院理工学研究科 教授宮島 敏郎大口 健一表面から熱劣化したプレス金型用硬質薄膜の微粒子投射による表面強度評価法の開発塑性・クリープ分離破面解析法の開発と弾・塑性・クリープFEAの精度検証への応用本研究では，プレス金型用硬質薄膜の熱劣化法を新たに構築すること，その手法によって熱劣化させた硬質薄膜の膜質の変化をMSE試験によって評価すること，硬質薄膜界面の耐剥離性を微粒子エロージョン試験によって評価することで，熱劣化させたプレス金型用硬質薄膜の新しい表面強度評価法を提案することを目的とした．その結果，本研究の熱劣化試験によって，硬質薄膜被覆鋼材試験片の硬質薄膜の1層目が厚膜化し，また，幾層にも分かれるなど，硬質薄膜に熱影響を生じさせることができた．また，その熱劣化させた硬質薄膜被覆鋼材に，MSE試験および微粒子エロージョン試験を行うことで，硬質薄膜の熱劣化の影響を評価できた．今後，様々な熱劣化試験条件で，硬質薄膜被覆鋼材の熱劣化を行い，MSE試験および微粒子エロージョン試験を継続実施していく予定である．本研究では，Fast-SlowとSlow-Fastでの引張・圧縮繰返し負荷による疲労試験で破断したSACはんだ試験片の破面性状をフラクタル次元で定量化することを試みた．すなわち，Fast-SlowとSlow-Fastによる疲労破面の3次元凹凸状態を表すコンター図を複数の条件について作成し，各図のフラクタル次元を求めた．そして，それらの値を比較して破面性状の複雑さを評価すると共に，各破面に対応する塑性・クリープひずみ解析結果とフラクタル次元の相関関係について検討した．その結果，ひずみ振幅と周期が等しいFast-SlowとSlow-FastによるSACはんだの疲労破面では，Slow-Fastによる破面の方が，わずかではあるが，高いフラクタル次元をもつことが判明した．また，それらのフラクタル次元は，Fast-SlowとSlow-Fastでの引張・圧縮繰返し負荷の5サイクル目引張側で生じる塑性ひずみと強い相関を示すことが判明した．
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