ナノ気孔を有するセル構造体の動的接触機構に関する研究

细胞结构与纳米孔动态接触机理研究

基本信息

批准号：
15760087
负责人：
山口健
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760087/
关键词：
気孔セル構造体接触機構摩擦摩耗

项目摘要

本研究の目的は,ナノ気孔を有するセル構造体の静的接触特性及び摩擦・摩耗に及ぼす気孔率・気孔径の影響を明らかにすることにより,ナノ気孔を有するセル構造体の動的接触気孔を解明することである.平成16年度では,緻密鋳鉄(FC250),成長黒鉛鋳鉄(気孔率:6.72%),成長黒鉛鋳鉄の切削粉を原料として焼結によって作製された気孔率がほぼ等しく(気孔率はそれぞれ19,1%,17.7%),気孔径分布の異なる2種類の多孔質鋳鉄,の計4種類を用いて,含油(緻密鋳鉄については,潤滑油を塗布)条件下における摩擦・摩耗特性に及ぼす気孔率,気孔径の影響を明らかにした.なお,摩擦試験及び摩耗試験は,ボールオンディスク型摩擦・摩耗試験装置により,すべり速度0.001m/s〜4m/s,ヘルツ最大接触圧力100MPa〜700MPaの広範囲な条件下で行った.相手材には高炭素クロム軸受鋼SUJ2を用いた.本研究でこれまでに得られた主な結果は,以下のとおりである.1.緻密鋳鉄(FC250)は,400MPa以上の高接触圧力条件下では,すべり速度によらず油膜破断により焼き付きを生じるのに対して,気孔を有する成長黒鉛鋳鉄(気孔:6.72%),多孔質鋳鉄材料(気孔率:19.1%,17.7%)はともに400MPa以上の高接触圧力条件下においても0.2以下の低摩擦を示すことが判った.このことから,多孔質化することによる含油の効果が確認された.2.成長黒鉛鋳鉄(気孔:6.72%)は,低すべり速度・高接触圧力条件下及び高すべり速度条件下において油膜破断により,0.2以上の高い摩擦係数及び1×10^<-8>mm^2/N以上の高い比摩耗量を示すのに対して,多孔質鋳鉄材料(気孔率:19.1%,17,7%)は今回の試験条件の範囲では,明確な油膜破断を興さず,すべての条件において0.2以下の低い摩擦係数及び1×10^<-8>mm^2/N以下の低い比摩耗量を示すことが判った.このことから,気孔率の増加に伴う,含油条件下でのトライボロジー特性の向上が確認された.3.気孔径分布の異なる2種類(気孔率:19.1%,17.7%)の多孔質鋳鉄において,気孔径が小さく,かつ気孔径にばらつきの少ない多孔質鋳鉄は,低接触圧力,低すべり速度条件において0.1以下の低い摩擦係数及び1×10^<10>mm^2/N以下の極めて低い比摩耗量を示すことが判った.このことから,気孔率だけでなく,気孔径の制御によりトライボロジー特性の向上を得られることが判った.

这项研究的目的是通过阐明孔隙度和孔径对静态接触特性的影响以及纳米孔的细胞结构的摩擦以及磨损，以阐明具有纳米孔的细胞结构的动态接触孔。在2004年，使用紧凑型铸铁（FC250），生长的石墨铸铁（孔隙率：6.72％）以及生长的石墨铸铁作为原材料以及两种具有不同孔径分布的多孔铸铁，使用了四种类型的孔隙率。孔的影响揭示了。使用磁盘型摩擦和磨损测试设备在各种条件下进行的摩擦和磨损测试进行，滑动速度为0.001 m/s至4 m/s，HERTZ的最大接触压力为100 MPa至700 MPa。对应物材料是高碳铬轴承钢Suj2。这项研究到目前为止获得的主要结果如下：1。致密的铸铁（FC250）导致癫痫发作是由于油膜破裂而导致的，而不管裂纹的速度如何，而不断增长的石墨铸铁具有毛孔（毛孔：6.72％）和多孔铸铁材料（毛孔：毛孔：19.1％）（19.1％），以下情况下的摩擦力较低或在0.2下的摩擦力较低或较低的摩擦效果较低的摩擦效果较低，均为400 MPA或400 MPA或400 MPA的效果。通过使其多孔。2。系数为0.2或更少，1×1发现相对磨损的量低于0^<-8> mm^2/n。在两种类型的多孔铸铁中，具有不同的孔径分布（孔隙率：19.1％，17.7％），多孔铸铁，孔径很小，孔径很小的变化，在低接触压力和低滑移速度条件下显示出低摩擦系数为0.1或更少，以及极低的特异性磨损量为1×10^<10> mm^2/n。这表明，不仅可以通过控制孔径来获得孔隙率，而且还可以通过控制孔隙大小来获得改善的摩擦学特性。