【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0174
利用課題名 / Title
自動車エンジン用すべり軸受アルミ合金へのブラスト処理による低摩擦発現
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
トライボロジー, アルミニウム合金, ブラスト,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
渡邉 龍太
所属名 / Affiliation
東北大学 工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
今野豊彦,兒玉裕美子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-508：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年、エンジン分野において、部品の軽量化の観点からアルミ合金が広く使われている。しかし，エンジン油中での軸受鋼との摩擦では軟質ゆえにアルミニウムが凝着し、相対的に高い摩擦係数 (0.09 ~ 0.12) を示すといった報告がなされている。先行研究では、すべり軸受用アルミ合金表面に適切なレーザー照射を施すことで、アルミニウムの凝着を抑え、摩擦係数を0.04 ~ 0.06まで低下させることに成功している。しかし、レーザー照射による加工はコストの面や処理時間の関係から実機への応用は現実的ではない。本研究では代替処理を検討した。
実験 / Experimental
本研究では別の表面処理としてすべり軸受用アルミ合金表面にウェットブラストを施した。ウェットブラストは、微小粒子を含んだスラリーを高圧エアで噴射する表面処理法である。この処理により表面に均一な粗さを付与することができるのに加え、加工硬化や結晶構造の微細化を引き起こすが、詳細は断面観察により明らかにする必要があり、今回、FIBとTEMによる組織解析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
図１にマニピュレータによるサンプル抽出の状況を示す。（最表層の観察のために表面が保護されている）このようにイオンビームによるダメージを避けるために表面保護層を蒸着した後、電顕試料を抽出した。図２には構造解析の一例として走査型透過電子顕微鏡により取得された明視野像を示す。一連の実験結果からプロセッシングが組織形成に及ぼす情報を得ることができ、今後の研究開発を加速することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ FIBによるサンプルの抽出
図２ 走査型透過電子顕微鏡による断面観察
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件