AF-2021010-B2一般研究開発助成AF-2021011-B2一般研究開発助成塑性加工複合材料，耐摩耗材料，TiCtsukane-r@tiit.or.jp塑性加工，レーザー加工材料試験，光学的試験法，材料評価，塑性加工，高速衝突yonezu@mech.chuo-u.ac.jp地方独立行政法人鳥取県産業技術センター 機械素材研究所 主任研究員中央大学 理工学部精密機械工学科 教授塚根 亮米津 明生− 26 −塑性加工塑性加工トライボロジー特性に優れた自己修復型TiC基複合材料の開発 レーザー誘起のマイクロ・ナノ粒子射出法による －TiC-Ti複合材料の表面改質による耐摩耗性の向上－超高ひずみ速度域の加工硬化と表面改質金属プレス加工などの塑性加工において潤滑剤を使用しなくても加工可能な型材料としてTiC-Ti複合材料を開発する。ドライ加工実現の可能性として、高硬度、化学的安定性に優れるセラミックスTiCの型材料への適用が考えられるが、TiCは靭性が低く欠けやすい。そこでTiCを金属材料Tiと複合化することにより靭性を付与することを考える。複合化の手法としては、出発原料のTiとCにメカニカルアロイング処理を行った後、放電プラズマ焼結を行う方法を用いた。さらに摩耗特性の向上を目的としてTiC-Ti複合材料に大気酸化処理または浸炭処理の表面改質を行う。ステンレス鋼を相手材としたピンオンディスク試験を行ったところ、浸炭処理を行ったTiC-Ti複合材料は良好な耐摩耗、耐焼付き特性を示した。マイクロ・ナノ粒子を超音速で射出し，材料表面に高速衝突させることで新たな表面改質技術を開発する．金属材料の転位運動はひずみ速度に依存するため，従来よりも微小かつ高速に粒子を衝突させることができれば，新たな結晶組織の導入や強化機構が発現できる可能性がある．そこでレーザー誘起粒子衝突試験（Laser Induced Particle Impact Test: LIPIT）に着目し，マイクロ粒子をおよそ1 km/sで射出することで，金属材料の表面に大きな局所応力と超高ひずみ速度（107 1/s以上）の塑性変形を引き起こす．つまり，高ひずみ，高ひずみ速度，低衝撃力によって表面の損傷（エロージョン）を抑えつつ塑性変形プロセスを引き起こすため，材料表面の改質や高機能化が期待できる．
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