国立大学法人室蘭工業大学

鉄鋼業は巨大な装置産業であり、設備技術は鉄鋼製造設備の建設から保全さらに寿命延長と鉄作りの基礎を支えてきた。製鉄設備に用いる主要部品や、粉体流れにさらされる各種部材において、摩耗や熱亀裂などの損耗が激しく、機能保持やコストが長年の課題となっている。そこで、本研究開発では、メカニカルアロイング技術を用いたメゾスコピック耐熱耐摩耗多合金鋳鉄を開発し部材の長寿命化を図る
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小型ロケットによる低コストな打上げサービス提供のため、ロケットエンジンの中でも開発難易度が高く、開発リスクやコストへのインパクトが大きい部品であるターボポンプを研究開発の主目的とした。開発上のリスクである軸振動に着目した形態設計を行い、それを低コストで実現するため拡散接合や積層造形といった加工技術を取り入れ、治工具を活用しながら効率的な製造手法の確立を実証した。有害な軸振動が発生せず、想定通りの能力が実現されることをターボポンプシステム試験で確認した。
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市場ニーズに基づく建設機械等の高出力、高性能化の流れにより内燃機関の高性能・高耐性化が求められている。一方、それら製品の市場競争力という点で更なるコスト低減が課題である。アルミニウム合金や片状黒鉛鋳鉄と比べ、その強靱性から部品素材として球状黒鉛鋳鉄が注目されている。 しかし、被削性に乏しく、加工に難点を持つため、当該素材を基に高い強靱特性を持つ「球状黒鉛鋳鉄」をベースに、その強靱特性を維持しながら、被削性を高める材料配合などの制御技術とともに、このような技術により鋳造された高品質な素材の製品加工技術を確立し、高強度と加工性という相反する特性課題を解決する新素材「ハイマシナビリティ球状黒鉛鋳鉄」の開発を目指す。
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自動車産業では鋳造部品の高強度化に伴い、それを製作する金型にも耐摩耗性を求めており、この要求に応えるため高靭性・耐摩耗性を有する新規鋳鉄材の適用を試みるが、熱処理を施した鋳鉄材は難削材であるため、切削加工が困難である。そこで、切削加工の高度化(切削加工と放電加工の最適な組合せ)による低コストでの難削材加工技術を確立し、従来金型の3倍以上の耐久性のあるダイキャスト金型を開発する
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