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J-GLOBAL ID：201802269537300997   整理番号：18A0780361

TiAlN/DLCナノ積層硬質膜を被覆した高速度工具鋼SKH51の疲労強度特性

Fatigue Strength of High-Speed Tool Steel, JIS SKH51, with TiAlN/DLC Nano-Multilayered Hard Coating Film

著者 (7件)： 菓子貴晴 (日本高周波鋼業株式会社) ,  堀川教世 (富山県立大学工学部機械システム工学科) ,  宮島敏郎 (富山県立大学工学部機械システム工学科) ,  上野明 (立命館大学理工学部機械工学科) ,  境田彰芳 (明石工業高等専門学校機械工学科) ,  川野優希 (富山県工業技術センター) ,  山本祐介 (富山県立大学大学院工学研究科)
資料名： 設計工学(Web)  (Journal of Japan Society for Design Engineering (Web))
巻： 53  号： 1  ページ： 43-56(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0886A  ISSN： 2188-9023  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： TiAlN/DLCナノ多層被覆膜を用いた高速工具鋼,JIS SKH51の疲れ強さを調べ,SKH51の疲れ強さ改善におけるその被覆の有効性を検証した。静的曲げ強さとS-N特性を調べるために4点静的および疲れ曲げ試験を行った。AIP+UBMSハイブリッド被覆システムを,SKH51上のナノ多層硬質被覆膜の堆積に採用した。TiAlN被覆SKH51とSKH51を比較材料として用いた。実験的試験の結果,TiAlN/DLC被覆SKH51の曲げ強度の平均値は2912MPaであり,SKH51基板のそれより約17%低かった。TiAlN被覆SKH51の曲げ強さは3034MPaであり,TiAlN/DLC材料のそれとほぼ等しかった。低サイクル領域でも,TiAlN/DLC,TiAlN被覆SKH51およびSKH51基板の疲れ強さは同じであり,TiAlN/DLCナノ多層被覆の優位性はそれほど大きくなかった。一方,高サイクル領域では,TiAlN/DLC材料の疲れ強さは,SKH51基板に比べて約150MPaの疲れ強さで増加した。この傾向は,疲労強度の改善が制限されたTiAlN被覆SKH51とは異なり,通常のTiAlN被覆に対するTiAlN/DLCナノ多層被覆の優位性が確認された。膜の破面観察と残留応力測定の結果,高サイクル領域におけるTiAlN/DLC被覆SKH51の疲労強度の優位性は,膜の高い残留応力と膜の高い接着性に起因することが分かった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *DLC膜 ,  *疲れ強さ ,  高速度鋼 ,  *多層膜 ,  蒸着 ,  曲げ強さ ,  残留応力 ,  *機械的性質 ,  *強度

著者キーワード (10件)： TiAlN/DLC ,  ナノ多層コーティング ,  四点曲げ試験 ,  S-N特性 ,  疲労強度 ,  TiAlN/DLC ,  ナノ多層コーティング ,  四点曲げ試験 ,  S-N特性 ,  疲労強度

分類 (1件)： 鉄鋼材料  (WE02000W)

引用文献 (26件)：

• 1) 権田英修,羽生博之:切削工具用複合硬質膜の開発動向,トライボロジスト,59,1(2014),3.
• 2) 塩沢和章,西野精一,半田圭一:TiN被覆炭素鋼の疲労強度に及ぼす応力負荷形式の影響,機械学会論文集A編,57,540(1991),1687.
• 3) 福井智史,中山英明,田中道七:マルテンサイト系高強度ステンレス鋼の疲労強度に及ぼすイオン蒸着薄膜形成法によるTiN膜の影響,機械学会論文集A編,64,622(1998),1455.
• 4) PalDey, S. and Deevi, S. C.: Single Layer and Multilayer Wear Resistant Coatings of (Ti,Al)N: A Review, Materials Science and Engineering, A342, (2003), 58.
• 5) 仁平宣弘,三尾淳,渡部友太郎,平谷智:TiAlN膜のトライボ性能に及ぼす摩擦環境の影響,東京都立産業研究所研究報告,6,(2003).

タイトルに関連する用語 (7件)： TiAlN ,  DLC ,  硬質膜 ,  高速度工具鋼 ,  SKH51 ,  疲労 ,  強度特性