研究開発された技術紹介

自動車・機械産業等の分野で小型・軽量化を目的に高張力鋼等の難加工材が用いられているが、これを加工する金型・治工具の磨耗が激しく問題となっている。本研究ではこのニーズに対し、金型・治工具の高強度化･高耐久性を実現する技術を開発する。具体的には単独ではニーズに応じられない熱処理技術と表面被覆処理技術それぞれの高機能化を図ると共に両技術を融合させた新技術を開発することにより、部材産業の高度化に貢献する

湿式法を用いた融合プロセス技術の開発においては、溶融塩のみの処理と比べて内部からの傾斜的な硬度分布が観察され、ソフトニング層生成を抑制した強化層ができた。窒化処理との融合処理では1MMを超える強化層を生成することができた。浸炭処理との融合では、4MM以上の強化層が実現できた。その強化層では組織の微細化が生じており、硬度だけでなく靭性を有している。3,000HV(HV：ビッカース硬度)以上の表面硬さの実現については、窒化処理と溶融塩処理の融合により実現することができた。浸炭処理と溶融塩処理との融合においては、2,700HVを実現できた。また、融合処理の効果を実証するために、高面圧下での測定が可能な摩擦摩耗試験機を開発した。
(新技術)
熱処理技術と湿式表面被覆処理技術の融合により
・界面でのソフトニング層生成抑制による表面被覆層剥離の発生の抑制
・表面セラミックス被覆層から基材への硬度傾斜形成の実現
・高強度セラミックス被覆層による耐高面圧性

金型・治工具への実用化に向けた処理条件を検討した結果、鋼管用プレスカッターにおいては、10,000本切断後の摩耗量を比較したところ、従来比の約85%を低減することができ、5倍以上の耐摩耗性を実現することができた。

特許出願数：2件

・研究開発終了から1年間において、共同体川下ユーザー企業(住友鋼管株式会社)及びアドバイザー企業での継続評価を有償で行っていく。実証試験で得られた成果から、信頼性の向上を図りつつ、量産体制を確立していく。なお、株式会社カオスの担当分野については、カインド・ヒート・テクノロジー株式会社が継承して進めている。
・共同体参画企業各社が長年にわたり蓄積してきたユーザー企業とのネットワークを相互に利用することで情報の共有をはかり、市場開拓を効率的に進める。特に、大阪東部地域や滋賀県地域を中心に、近畿一円に対して、有効的な展開を図る。
・広範な自動車、一般機械向け部品、金型・治工具への採用を目指す。

事業化と並行して研究を継続し、当初目標に挙げていた「成形ロール・金型において、従来品(SKD11の処理材)に対し、3倍以上の耐久性の実現」の恒常化を目指して実証試験を行っていく。すでに、各事業者の保有する顧客には実証試験を提案しており、一部事業として進めているが、より幅広い金型・治工具に適用するためには、高い寸法精度が求められる。これらの部材への処理については、更なる測定・データ分析を実施している。