生産システム科学部准教授　朴　亨原を筆頭著者とする論文「高速旋削による中炭素鋼における切削表面の超微細粒の形成メカニズム」がElsevier Journalの「Journal of Manufacturing Processes」に掲載されました。

　この研究では、高速切削を用いて切削材料の表面で発生する超高速・強せん断加工熱処理現象と鋼の相変態を利用し、中炭素鋼の切削性を向上させるとともに表面組織の硬化を同時に実現しました。具体的には、切削速度を約900m/minまで上昇させ、炭素鋼の表面から深さ方向へ約5〜8umの厚みにおいて温度を一時的に850℃まで上昇・急冷することにより、α相からγ相へ、そして再びα相への2段階の相変態を通じてナノサイズ級の表面組織化に成功しました。また、超微細粒の形成原理を集合組織の分析を通して解明しました。さらに、加工前の組織の硬度より2倍以上高くなりました。硬度が高くなると耐摩耗性が向上するため、このプロセスは自動車のギアなどの製品表面品質の向上に活用できます。

　この研究グループは、カーボンニュートラルを考慮しながら、高速切削を通じて従来の方法よりも高い生産性を確保し、さらに切削面の表面特性を最大限に引き出すためのプロセス開発に取り組んでいます。

　本研究は東京大学との共同研究であり、研究の一部は本学の研究発展向上費によって行われました。

【論文誌名】

Journal of Manufacturing Processes

【論文タイトル】

Formation mechanism of ultrafine grains at machined surface of 0.45% carbon steel under high-speed turning process

【著者】

Hyung-Won Park, Masaki Matsuda, Kanji Ishitaka, Shinichi Funase, Atsushi Tomizawa, Akira Hosokawa, Jun Yanagimoto, and Takashi Ueda

【DOI】

https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.01.071

担当：生産システム科学科