放電焼結法で作製した Al-Si 複相合金の乾式摺動特性に及ぼす Si 粒子の空間分布の影響
倉本英哲 隠岐貴史 柳沢 平＊

Influence of Spatial Distribution of Si-particle on dry wear properties of spark
sintered Al-Si composite
Hideaki KURAMOTO, Takashi OKI and Osamu YANAGISAWA
In order to investigate the influence of Si-particle spatial distribution of Al-Si composite on dry wear
properties, the Al-20vol%Si composites with various Si-particle size and spatial distribution were madeby spark sintering, and dry wear tests of the composites were performed. The results obtained weresummarized as follow：
It was confirmed that the specimen hardness increased with increasing of Si-particle clustering
tendency of spatial distribution, and specimens not containing large size Si-particle were harder than
the another one. In this report the Ring-on-Disk type wear test was performed under the condition thatpress-down force,F, of the ring against the disk is constant. Two kind of F values, 9.8N or 49N, werechosen for wear test. In case F=49N, the wear mode was adhesive wear, and regardless of kind ofspecimens the same friction coefficient,µ, was obtained. In this case, it was confirmed that the wear
quantities,W, depended on the specimen hardness. In case F=9.8N, the tiredness caused by vibration
joined wear mode. The behavior of wear dust containing Si-particle made during wear test, especially
Si-particle separated from material, and strength of composite would influence µ and W complexly.

Keywords：Al-Si composite, dry wear properties, local area fraction, local particle number density
Al-Si 複相合金において、第 2 相粒子である Si 粒子の空間分布が乾式摺動特性に与える影響を明らかにするために、粒子の粒径分布と空間分布傾向が異なる Al-Si 複相合金を放電焼結法によって作製し、乾式での摩耗試験を行った。この時、Al-Si 複相合金の Si 粒子の体積率は 20％で一定とし、また、粒子の平均粒径についても、ほぼ一定とした。得られた結果は以下のように要約される。
摩耗試験はリングオンディスクタイプで行い、リングの押さえつけ荷重を一定として試験を行った。この時、試験荷重(F)は 9.8N および 49N の 2 種類を選択した。F=49N 場合、摩耗は主に凝着摩耗の形態で起こり、摩擦係数(µ)は試料によっては変わらなかった。このとき、摩耗量(W)は試料の硬さ(＝強度)に依存することが分かった。F=9.8N の場合、振動の影響を受け、その摩耗形態には転がり疲れの影響が加わる。摩耗に関しては、Si 粒子を含む摩耗粉、特に Si 粒子の剥離挙動と材料の強度が複合的にµと W に影響するものと考えられた。
キーワード：Al-Si 複相合金、乾式摺動特性、局所面積率、局所粒密度1

緒言

ミニウム合金製の機械装置構成部品の多様化が求め近年、自動車をはじめとする機械や装置では、省られる中で、耐摩耗性能が求められる部分も多い。

エネルギーおよび高効率化を目指して、大幅な軽量しかし、一般的にアルミニウム合金の摩耗形態は凝化が望まれている。このような情勢の中、非鉄金属、着摩耗であり、その耐摩耗特性は十分なものとはい

特に代表的な軽金属として挙げられるアルミニウムえない。ここで、耐摩耗用のアルミニウム合金の代合金の需要が高まってきている。このように、アル表として Al-Si 複相合金が挙げられる。Al-Si 合金は＊

広島大学大学院工学研究科- 57 -

鋳造性がよく、自動車エンジンなどの内燃機関のピ(a)(b)(c)(d)ストン、シリンダボア、軸受け用メタルなどに利用されている材料であり(1)-(4)、その組織形態は Al マト
リックスと共晶および初晶 Si 粒子よりなる 2 相材料である(過共晶)。2 相材料では、その第 2 相粒子の体積率(面積率)、粒径分布が機械的性質や熱的性質に大きく影響を及ぼすことが知られており、また、その強化機構についても多くの報告がある(5)-(10)。しかし、第 2 相粒子の空間分布(分散状態)の影響に関する研究は少なく(11),(12)、特に空間分布を定量化し、摩耗との関係について調べた報告はほとんどない。空間分布については、大まかに Ordering 分布、Randam 分布および Clustering 分布の 3 種類に分Fig. 1 SEM images of as-received powder. Aluminum

類される。柳沢ら(13)-(15)は、局所面積率(Local Area

powder particle size are (a)3µm average, (b)300µm

Fraction：LAF)、局所体積率(Local Volume Fractio‑under and silicon powder particle size are (c)25µm under,n：LVF)、2 次元の局所粒密度(2-Dimensional Local(d)75µm under.

particle Number Density：LND2D)および 3 次元の局所粒密度(3-Dimensional Local particle Numberにそれぞれの粉末の SEM 像を示す。

Density：LND3D)等の空間分布パラメータの頻度分

ここで、シリコン粉末の取り扱いに関しては、基布より粒子の空間分布を評価する手法を確立してお本的に粒径 25µm 以下、75µm 以下としたが、本研り、この手法によって空間分布は定量化することが究では後述で示すように平均粒径を揃えるようにし、できる。

特に 75µm 以下の場合に、微粉を混ぜて粒径につい

本研究では、粒径分布と空間分布に着目し、これて調整した。また、粒径 75µm 以下のシリコン粉末らの分布傾向が摩耗特性に及ぼす影響について明らを用いた場合を Type A と 25µm 以下のシリコン粉かにすることを目的とした。評価は、一定荷重条件末を用いた場合を Type B と呼ぶこととした。

でのリングオンディスクタイプの乾式での摩耗試験

Si 粒子体積率(Vp)が 0.2 となるように秤量したアによって行うこととした。試験片の作製は、鋳造法

ルミニウム粉末とシリコン粉末を V 型混合機によっ

では第 2 相粒子の空間分布や粒径分布についての制て混合し、その後放電焼結法によって試験片(縦×横御が困難であることから、粉末冶金法を用いること×厚さ：32mm×32mm×6mm)を作製した。用いたとし、その中でも低温、短時間での緻密化が可能で放電焼結機は計装化されたものであり、電源は矩形ある放電焼結法(16)を用いることとした。

波パルス通電を行うモード 1 および連続パルス通電を行うモード 2 の 2 系統を有する。型およびパンチ2

実験方法はグラファイト(ISO63)製である。焼結は、粉末粒子間の酸化膜の絶縁破壊など (17),(18) による圧粉体比抵

2.1 試料作製
供試粉末は、㈱高純度化学研究所製の純アルミニ抗の減少を目的としたモード 1 の電源での on/off 比ウムおよび純シリコン粉末である。本研究では、粒が 1：1、パルス幅が 100ms、電流値が 200A の矩形

径 300µm、150µm 以下、平均粒径が 30µm および波パルス通電を 600s 行い、その後、圧密化を目的3µm の 4 種類の純アルミニウム粉末と遊星型ボールとして、モード 2 による連続パルス通電を行った。

ミルで粉砕し、目開きが 25µm と 75µm の金属ふる

このとき、温度によって制御を行い、その温度はいで分級した 2 種類のシリコン粉末を用いた。Fig. 1

Al-Si 合金の溶融温度(約 850K)以下の 820K となる- 58 -

ス法によって求めた相対密度と画像解析によって求(d)(a)

めた Si 粒子の平均粒径を示す。結果として、Si 粒子の粒径分布と空間分布が異なり、平均粒径がほぼ等しい Al-Si 合金を作製することができた。
2.2(e)(b)

試験方法

2.2.1 Si 粒子の空間分布評価
空間分布パラメータの測定(12)-(14)は、試験片断面の光学顕微鏡観察結果より画像解析を用いて行った。
その手法としては、以下のとおりである。
(f)

(c)

（1）全体の Si 粒子の平均粒径とこのときの粒数を求め、これらより局所面積率(LAF)および局所粒密度(LND2D)を測定するための測定円(隣接粒子の情報を最も強く反映できる大きさ)の半径を決定する。
（2）ある任意の Si 粒子の重心を中心として、(1)でFig. 2 Optical micrographs of Al-Si composite. (a), (b),決定された測定円内の Si 粒子の面積率および粒子(c), (d), (e), (f) are specimens called No.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,数を測定する。これをすべての粒子について測定し、Ⅵ respectively in Table 1.

LAF に対しては Si 粒子の面積率(体積率にほぼ等しい)で、LND2D に対しては最稠密配列の値である 7ように設定し、等温保持を 3600s 行い、相対密度(D)で除する事で規格化して LAF、LND2D 値とする。

が 0.99 以上となるようにした。加圧力は 28.6MPa

このようにして求めた個々の粒子に対する LAF、で一定とした。

LND2D の 頻 度 分 布 と 平 均 値 (LAF)av お よ び

Fig.2 に試験片断面の顕微鏡観察結果を示す。こ(LND2D)av を求める。また、大粒径と小粒径が分離

こで、Type A、Type B のそれぞれについて、4 種類して集まる傾向(粒径分離傾向)を表すパラメータの粒径のアルミニウム粉末の混合比を変えることで(δ2D：(LAF)av/(LND2D)av)も同時に求める。

図に示すような Si 粒子の空間分布傾向の異なる 3種類の試料を作製した。

Table2

Example of (LAF)av, (LND2D)av and δ2D.

Table1 にそれぞれの試料についてのアルキメデ

Distribution

Table1 Relative density obtained from Archimedes

Random(LAF)av(LND2D)av

δ2D

1.092 1.089 1.003

method and average Si particle diameter obtained fromimage analyzing.
TypeA

B

1.308 1.302 1.005

Average Si particle

No.

Relative density

Ⅰ

0.999

3.088

Ⅱ

0.993

3.576

Ⅲ

0.997

3.603

Ⅳ

0.998

3.200

Ⅴ

0.999

3.897

Ⅵ

0.994

3.855

diameter (µm)

Clustering

Particle size
separating tendency- 59 -

1.989 1.976 1.007

1.456 2.459 0.592

以上のようにして二次元での空間分布パラメータ

次に、摩擦係数(µ)に関しては、回転円盤の軸トルを求めることができる。Table2 に粒子の分布傾向とク(T)が分かれば、一般的な摩擦係数を求める以下の得られる(LAF)av、(LND2D)av およびδ2D の値の関係式によって表すことができる。の例について示す。また、Table3 にコンピュータµ=ー・シミュレーションによるランダム分布の空間パラメータの平均値を示す。このランダムパラメータ

TFr

(2)

なお、試験はすべて乾式で行うこととした。の値が、試料の測定値を比較する際に基準となる。
3
Table3 Parameters of the random spatial distributions for3.1

実験結果および考察

Si 粒子の空間分布

Fig.3 に画像解析より得られた試料の LAF およびvarious log-normally distributed particle diameter.
ln σ3＊00.30.50.7

LND2D の累積頻度分布を示す。図中に Simulation(LND2D)av

0.960.960.960.96と示したのは、コンピューター・シミュレーション(LAF)av0.950.950.940.93によるランダム分布の計算結果であり、これを評価＊

lnσ3 ：Standard deviation of lognormal particle sizeの基準とした。図上において、クラスタリングの傾向が強くなると、Simulation のラインより右側にシdistribution

フトした形で測定結果が表れる。結果として、No.
ⅠおよびⅣの材料の LAF は、Simulation のライン

2.2.2 硬さおよび摩耗試験
試験は硬さ試験および摩耗試験を行った。に 近 い 値 を 示 し て い る こ と が 分 か る 。 た だ し、硬さ試験は JIS に規定するロックウェル硬さ試験

LND2D については、若干グラフが右側にシフトした状態で表れた。つまり、面積率の観点からは、ラによって行った。試験は F スケールで行った。
本研究での摩耗試験方法としては、代表的なリンンダムであるが、粒子のばらつき方はクラスタリン

グオンディスクタイプの摩耗試験機である大越式摩グ傾向があるということを示している。これは、粒盤(SUJ2 製)を平板試験片に押し付けて摩耗させる0.8摩耗試験である。本研究では、リングを平板試験片に押し付ける荷重を一定とした一定荷重条件での試験とし、このときの押し付け荷重(F)は 9.8N および

(a)

(c).

100%

Cumulative frequency , Σ.

耗試験機を用いて行った。大越式摩耗試験は回転円

0.6

Simulation

0.4ⅤⅥ

00.3

0.91.5

了後の摩耗痕幅(b)の測定を行うことで、摩耗量(W)

2.12.73.3

3.94.50.3

0.91.5

LAFきる。この時の近似が良く一致する範囲は、b=1〜0.83mm 程度とされており、予備実験よりこの程度の摩耗痕を作る条件として摩耗距離は 33.3m、摩耗速度は 0.174m/s を選択した。以上の条件は試験片に関2.1

2.7

3.3

3.9

4.5

LAF(b)(d).

1.0

Cumulative frequency , Σ .

を以下の幾何学的近似式によって算出することがで

0.6

Simulation

0.4

0.2

Simulation

ⅠⅣⅡⅤⅢⅥ0

わらず一定とした。

0.5

1.5

2.5
LND2D

Bb 3
12r

ⅣⅡⅢ

49N を選択した。この摩耗試験においては、試験終W=

Simulation

Ⅰ
0.2

3.5

4.5

0.5

1.5

2.5

3.5

4.5

LND2D

(1)

Fig.3 Cumulative frequency distribution of (a), (c)local

ここで、ｒおよび B は、それぞれ回転円盤の半径

area fraction,LAF, and (b), (d)2-dimentional local(mm)および回転円盤の厚さ(mm)である。本研究にparticle number density,LND2D, for the different spatial

おいて、r=30、B=3.0 である。

distribution. ; (a), (b) TypeA and (c),(d)TypeB.

- 60 -

径のばらつきによって、見かけの分布が実際の粒子たδ2D の値に影響を及ぼしたものと考える。上述の測の重心点の分布とずれを生じたためではないかと考定結果について、(LND2D)av と(LAF)av の関係をえられる。なお、クラスタリング分布の傾向についFig.4 に示す。結果として、A と B タイプのどちらては、その傾向が強くなるにしたがって(No.Ⅰ→Ⅱの材料においても、(LAF)av に対する(LND2D)av の→Ⅲ、No.Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ)、空間分布パラメータの累積増加割合はほぼ等しいことが分かる。

頻度分布は大きな値へと移っており、Fig.2 で示した組織の様子をよく表している。

2.2

Table4 に各試料の 2 次元における空間パラメータ

A TypeB Typeである LAF の平均値(LAF)av 、LND2D の平均値

ⅢⅥ

2(LND2D)av、粒径分離傾向δ2D を示す。実験の結果、(LND2D)av について、A と B タイプの材料で、ほぼ(LND2D)av

1.8

同じ値を示す材料を作製することができた。δ2D は、(LAF)av と(LND2D)av の関係を示しているが、1 に近1.6ⅤⅡ

いほど粒子の局所面積率と局所粒密度の傾向が同じであることを表す。本研究で得られたδ2D は 1 よりも1.4小さい。また、
A と B タイプの材料を比較した場合、ⅠA タイプのδ2D の値が小さくなっている。すなわち、

Ⅳ

1.2

A タイプの材料の方が、局所面積率と局所粒密度の0.8

11.2関係が異なる傾向を持つことを示している。(LAF)av

1.4

1.6

1.82(LAF)avと(LND2D)av の値は、Table3 の値と比較することで、Fig.4 Relation between (LAF)av and (LND2D)av.

それぞれの材料についてのクラスタリング分布傾向を知ることができる。ここで、本研究の(LAF)av と3.2

ロックウェル硬さ(LND2D)av の値の関係は、全体的に(LND2D)av に比Fig.5 に(LND2D)av とロックウェル硬さ(HRF)のべて、(LAF)av が小さいことがわかる。これは、大関係を示す。図からわかるように、B タイプの材料

きい粒子は粒数が少ないためにあまり凝集せず、多の方が硬さの値が全体的に大きくなることが分かる。

数ある小さい粒子が凝集するために、局所の粒数はこの原因として、A タイプの材料は大きな粒径のシ増えるものの、面積は大きくならないためであろう。

リコン粒子を含んでいるが、この粒子が試験時に優これは、シリコンの粒径分布が大きくなるほど、起先的に破壊されてしまい、破壊された粒子が荷重負こりやすくなると考えられ、結果として、先に示し担しなくなることで、硬さは小さくなったものと考える。
次に、A および B タイプのどちらについても、

Table4 Measurement result of (LAF)av, (LND2D)av,, and(LND2D)av が大きくなり、クラスタリング傾向が強δ2D.

くなるほど、その硬さは増大した。これは、凝集すTypeA

B

No.

(LAF)av(LND2D)av

δ2Dるシリコン粒子が、微小粒子であるためと考えられ

Ⅰ

0.83

1.250.67る。粒子分散合金において、第 2 相粒子間の距離はⅡ

1.241.550.80

小さいほどその拘束力は強くなるため、変形能は小Ⅲ

1.582.040.77

さくなり、強度は大きくなる。例えば、材料全体でⅣ

1.071.290.83

見れば強いクラスタリング傾向を示す材料であってⅤ1.481.630.91

も、微小シリコン粒子の凝集した部分のみに着目しⅥ

1.842.120.87

た場合、その分布はほぼランダムであり、非常にシリコン体積率が大きく、強度が大きい部分として考- 61 -

で増加すると、W は小さくなる傾向を示した。µに52

A TypeB Type

関しては、TypeB の方が小さくなる傾向を示し、

Ⅵ(LND2D)av の増加に対して、わずかではあるものの、

50

Rockwell hardness, HRF小さくなる傾向を示した。
F=49N の場合、明らかに TypeB においてその摩Ⅴ48

耗量は小さくなった。粒子分散傾向の影響について

Ⅳは、(LND2D)av の増加に伴い、W は減少する傾向がⅢ46

見 ら れ た 。 特 に 、 F=9.8N の と き と は 異 な り 、Ⅰ(LND2D)av が 1.6 までの間で顕著であり、それ以上Ⅱ

44

では鈍感になる。µに関しては、TypeA と B ともにほぼ同じ値を示し、(LND2D)av の影響はほとんど見421.21.41.61.82られなかった。

2.2Fig.8 に試験終了後の摩耗痕の観察結果を示す。

(LND2D)av

Fig. 5 Effect of Si- spatial and particle size distribution

まず、F の違いによる摩耗痕の形状の違いが確認さon Rockwell hardness.
4(a)

A
B

3.5

えることができる。これを一つの添加粒子であるとWear Quantity, W / 10-10m3

考えた場合、同じくらいの大きさの単一シリコン粒子に比較して、割れることもない非常に強い粒子が材料中に均一に分散していると考えることができる。
つまり、実験結果は、同じシリコン体積率であれば、クラスタリング傾向が強くなるほど、微小シリコン粒子の凝集は起こりやすく、強度の強い部分が作ら

32.52Ⅳ

Ⅴ1.5ⅢⅡⅠ1Ⅵ

れやすいことを示しているものと考えられる。

0.507.53.3(b)

摩耗特性

A
B

73.2.1 摩耗量と摩擦係数
Wear Quantity, W / 10-10m3

Fig.6 にそれぞれの負荷荷重(F)下での摩耗量(W)と LND2D の関係を示す。摩耗量は体積で示し、(1)の近似式により摩耗痕幅から求めたものである。また、Fig.7 に各荷重下での摩擦係数(µ)と LND2D の関係を示す。ここでµは式(2)によって求めた値である。軸トルク(T)は試験開始時に大きな値を示し(初6.56Ⅰ5.5ⅡⅣ4.5ⅥⅤ4期摩耗)、その後すぐに一定の値を示す。そこで、本3.5

研究でのµは、初期摩耗が終わり十分に定常摩耗に入1.21.4ったと思われる、実験開始から 100s 後の T の値を用いて算出した。

Ⅲ51.61.822.2(LND2D)av

Fig.6 Influence of (LND2D)av and particle size

F=9.8N の場合、W は TypeA と B でほぼ同じ値

distribution

onwearquantities,W,

incasethatを示す。このとき、(LND2D)av の増加に対しては、press-down force of the ring against the disk are (a)9.8N

1.6 程度までの増加ではほとんど変化しないが、2 まand (b)49N.

- 62 -

0.6(a)

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Friction coefficient, µA
B
0.55

Ⅰ
Ⅱ

0.5ⅢⅣⅤⅥ

0.450.4(b)Friction coefficient, µA
B
0.55

ⅠⅡⅢ

0.5ⅤⅣⅥ

0.45

Fig.8 SEM images of worn surface of Type (a),(c)Ⅰ,

0.4
1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2(b),(d)Ⅲ, (e),(g)Ⅳand (f),(h)Ⅵ after the wear test, under(LND2D)av

Fig.7 Influence of (LND2D)av and particle size

the condition of F=(a), (b), (e), (f)9.8N and (c), (d), (g),distribution on friction coefficient,µ, in case that(h)49N.

press-down force of the ring against the disk are (a)9.8N
粒径分布は小さい方が、摩耗痕において凝着の度合and (b)49N.

いが小さくなる傾向を示した。また、クラスタリン
れた。F=49N の場合には、凝着摩耗の痕跡であろうグの傾向についても強くなるほど、同様の傾向を示と思われ、比較的綺麗な摩耗痕を示しており、安定した。

した摩耗状態で摩耗が進行したことが分かる。しか以上のことから、F=49N の場合には、硬さ試験のし、F＝9.8N の場合には、通常の摩耗痕の中に表面結果と合わせて考えて、硬さの大小に W が依存して層の剥離痕を観察することができた。これは、転がいることが分かる。つまり、この場合では摩耗の形り疲れ、つまり、ピッチングやスポーリングのよう態は安定した状態であり、材料の強度に依存した摩に見られるが、リングと試験片の間での繰り返し荷耗特性を示したものと考えられる。次に、F=9.8N重の負荷があったのではないかと考えられる。これの場合には、代表的には転がり疲れの痕と見られるは、F が小さいために、試験中の振動等によって、ものが観察された。これは、押さえつけ荷重が小さリングが試験片に回転しながらたたきつけられるよ

いために、振動によってリングが試験片に繰り返しうな動きがあったものと思われる。また、摩耗痕にたたきつけるような動きが生じて起こったものと推摩耗粉と思われる微粉の存在も多く確認され、上述測することができるが、結果として凝着摩耗と疲労の現象を示しているのではないかと考えられる。の組み合わせによって摩耗が進行していたものと考

次に、シリコン粒子の大きさの影響については、えられる。ここで、TypeB の試料で、また、クラス- 63 -

タリングの傾向が大きくなるほどµが小さくなる傾工業資金補助により整備したものであり、また、試向を示したが、これは Si 粒子と粒子を含む摩耗粉に料作製に用いた放電焼結機は、経済産業省地域産業影響されるのではないかと考えられる。特に Si 粒子集積活性化対策補助により整備したものであることに着目すると、クラスタリング傾向が強くなることを記し、関係各位に深く感謝いたします。

で、Si 粒子の隣接する確立は大きくなる。この場合、Si 粒子の保持力は小さくなり、剥離しやすくなる。

参考文献

剥離した Si 粒子および粒子を含む摩耗粉がリング(1)С.Л.Потанин、Б.Н.Брагин、А.В.Гуと試料の間に入り込むことで、コロのような役割をнин、Е.А.Лунев：Litejnoe Proizvodstvo (2002)担うと考えれば、µは小さくなる。ただし、剥離しやp.18-20.

すいとすれば、アブレッシブ摩耗の起こりやすくな(2)神谷荘司：トライボロジスト 46(2001) p.129

るため、また、単純に W は増加する傾向になる。ク(3)A Ge’rard：Rev. Alum. (1976) p.325-330.

ラスタリングの傾向については、強くなると試料の(4)С.Л.Потанин、Л.С.Авлентов：強度は大きくなる。以上のことから、µの値に対して、

Avtomob Prom-st’ 41(1975) p.34-36.

W が連動せず、W は複合的に強度とµのバランスに(5)S.Ranganath, T.Roy and R.S.Mishra ： Mater. Sci.

よって決定されるのではないかと考えられる。

Technol. 12(1996) p.219.
(6)荒木弘安、石川4朗、石井仁、東郷敬一郎：紛体および粉末冶金 43(1996)p.1247.

結言

Si 粒子の平均粒径(ds=3〜4µm)がほぼ同じで、粒(7)A.Kelly and R.B.Nicholson：Prog. Mat. Sci. 10(1963)

径分布(TypeA：〜70µm、TypeB：〜28µm)およびp.15.

空間分布傾向の異なる Al-20vol%Si 合金を、放電焼(8)A.F.Whitehouse and T.W.Clyne：Acta Metall. Mater.

結法によって作製し、摩耗試験および硬度試験に供

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した。得られた結果は以下のように要約される。

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布については、クラスタリングの傾向が大きくなる(10)Y.Brechet, J.D.Embury, S.Tao and L.Luo ： Acta

ほどロックウェル硬さ(HRF)は大きくなる傾向を示

Metall. Mater. 39(1991) p.1781.

した。

(11)S.Tao and J.D.Boyd：Mech. Mech. Compos. Fract.

(2)(1993) p.29.

リングの試料への押さえつけ荷重(F)が十分に大きい場合(F=49N)、摩耗は主に凝着摩耗の形態で(12)H.Toda and T.Kobayashi：Metall. Mater. Trans. A

起こり、摩擦係数(µ)は試料によっては変わらず、ま28A(1997) p.2149.

た、摩耗量(W)は試料の硬さ(＝強度)に依存すること(13)柳沢が分かった。しかし、F が小さい場合(F=9.8N)には、

弘：鋳造工学 70(1998) p.7.

振動の影響を受け、その摩耗形態には転がり疲れの(14) 柳沢

影響が加わる。摩耗に関しては、Si 粒子およびこれ

学 73(2001) p.733-740.

を含む摩耗粉の発生、特に Si 粒子に着目して、この(15) 隠岐貴史、松木一弘、清水功史、柳沢

母材からの剥離のしやすさが摩耗に影響するものと

52(2002) p.243-249.

考えられた。

(16)T.Sakamoto and H.Miura：材料技術 15(1994) p.19.

平、マンスール・アハマド、加茂修治、松木一平、諸隈真嗣、畑山東明、松木一弘：鋳造工(17)松木一弘、畑山東明、柳沢

おわりに本研究を実施するに際して、摩耗リング

平：軽金属

平：日本金属学会誌

59(1995) p.740-745.の加工等に使用した NC 旋盤および試料調整に用い(18)倉本英哲、松木一弘、畑山東明、柳沢

た遊星型ボールミルは、日本自転車振興会競輪機械学会誌 65(2001) p.868-873.

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