研究開発された技術紹介

船舶用エンジンや産業用発電機のエンジンは高出力・低燃費・低環境負荷が強く求められている。高効率化には使用温度での疲労強度と耐面圧の性能の大幅な改善が求められ、従来のSn-Sb-Cu系合金では能力不足になる。次世代の材料としてAl-Sn合金が注目されているが、厚みのある広幅軸受を安価で安定的に且つ低欠陥密度で製造する技術は確立されていない。半凝固鋳造技術で広幅の高性能軸受製造技術を確立する。

鋳巣が発生せず、安価にAl-40%Sn板を鋳造できる技術を開発し、軸受性能を2倍以上に伸ばす
(新技術)
鋳巣が発生せず、安価にAl-40%Sn板を鋳造できる技術
(新技術の特徴)
すべり軸受において耐圧の30%以上の向上と疲労強度の50%以上の向上

・異径双ロール鋳造によって表面欠陥の少ない板幅400mmの鋳造板が得られようになった。
・厚板半連続鋳造において、板厚20mm、板幅400mm、長さ750mmの鋳造板を再現性よく作製できた。
・実験室レベル(幅50mm以下)においてAlSl/Feクラッド材を作製する圧延接合技術を確立した。
・クラッド用圧延機及び接合用焼鈍炉の仕様を決定した。鋼板表面清浄化装置を作製した。
・成形機を用いて、軸受形成条件の探索を実施した。
・AlSn合金鋳造板の圧延・熱処理よる配向変化、密度変化等の情報、AlSn合金の圧延・熱処理による機械的性質の変化についての情報が得られた。

出願番号：特願2016-028168
名称：鋳造装置および鋳造方法並びにそれに用いられる金属板表面平坦化具

開発したAlSn鋳造技術により、船舶等のすべり軸受の性能を向上することができる。

・今後の開発課題として、①表面研削を必要としない鋳造板の製造技術の確立、②圧延に代わる接合方法の開発がある。
・軸受の製造には焼鈍炉の作製が必要なため、事業化の時期は少なくとも2年後以降、つまり令和3年以降となる。