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» 2015年05月11日 07時00分 UPDATE

FAニュース:ステンレス鋼の摩擦かくはん接合を可能にするタングステン系接合ツール

アライドマテリアルは、オーステナイト系ステンレス鋼の摩擦攪拌(かくはん)接合を可能にする、タングステン系接合ツールを開発した。耐摩耗性の高いセラミック被膜をコーティングし、優れた高温強度、高靭性、高耐熱衝撃性を備えた。

[MONOist]

 アライドマテリアルは2015年4月17日、オーステナイト系ステンレス鋼の摩擦攪拌(かくはん)接合(以下、FSW)を可能にする、タングステン系接合ツールを開発したと発表した。日本アイ・ティ・エフおよび東北大学大学院工学研究科の佐藤裕准教授、粉川博之教授との共同研究によるもので、同月22日〜24日の溶接学会で発表された。

 FSWは、高温になると軟化する金属材料の性質を利用し、アルミニウムの接合で実用化されてきた。しかし、鉄鋼のFSWでは、ツールの先端が摩擦熱でさらに高温になり、接合ツールが激しく損傷するなどの課題があった。

 

 今回開発されたツールは、低コストのタングステン合金に、耐摩耗性の高いセラミック被膜をコーティング。これにより、タングステンにセラミック粒子を分散させ、その種類や添加量を最適化し、優れた高温強度、高靭性、高耐熱衝撃性を備えた。

 また、セラミック被膜の膜質と密着力を制御することで、耐摩耗性も向上させた。鉄鋼の中で最もFSWが困難とされるオーステナイト系ステンレス鋼で、接合深さ4mmで10m以上の線接合を確認したという。

 主な用途は、ステンレス鋼の他、炭素鋼・高張力鋼・低合金鋼・銅合金などのFSWで、今後は電力や化学プラント、鉄道車両、真空容器を使用する半導体製造装置などの産業分野へも展開するとしている。

photo 開発した接合ツール
photo 開発した接合ツールを用いたオーステナイト系ステンレス鋼の接合の例

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