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アイテム
高マンガン片状黒鉛鋳鉄の機械的性質に関する研究
https://doi.org/10.15118/00010868
https://doi.org/10.15118/00010868734a7c74-d737-4b28-a6e4-889094dd208e
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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A499 (5.4 MB)
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A499_summary (126.6 kB)
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| アイテムタイプ | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||||||||
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| 公開日 | 2022-12-19 | |||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||
| タイトル | 高マンガン片状黒鉛鋳鉄の機械的性質に関する研究 | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||||||||||
| 資源タイプ | doctoral thesis | |||||||||||||
| ID登録 | ||||||||||||||
| ID登録 | 10.15118/00010868 | |||||||||||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||||||||||
| アクセス権 | ||||||||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||||||||
| 著者 |
佐藤, 功児
× 佐藤, 功児
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| 抄録 | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||
| 内容記述 | 自動車の車体材料には高強度化と軽量化の観点から高張力鋼（ハイテン）が多く使用されている．この高張力鋼はマンガン（Mn）の添加により高強度を確保しており，この高張力鋼屑が鋳鉄の鉄原材料として多く使用されてきている．しかし，Mnは基地中のパーライトを促進させるが，同時に溶鉄中で炭素の活量を減少して炭化物を安定させるため，鋳鉄にチル化を促進させる欠点があり，Mnを多く含んだ高Mn鋼屑のリサイクルが課題となっている．本研究では鋳放し片状黒鉛鋳鉄の薄肉高強度化と高Mn鋼のリサイクルを目的として，Mn含有量の異なる片状黒鉛鋳鉄の諸特性に及ぼす炭素当量（CE値）と冷却速度（肉厚）との影響について検討し，疲労強度に及ぼすMnの影響を調査を行った．第一章では片状黒鉛鋳鉄の一般的な特性を述べると共に，本研究の目的について述べた．第二章では，JIS規格のFC100～FC350に相当するCE値の異なる片状黒鉛鋳鉄の機械的性質に及ぼすMn添加量と冷却速度の影響について調査した．基地組織のパーライトはCE値が小さくなるほど，Mn添加量が多くなるほど増加した．パーライト層間隔は冷却速度が大きく，CE値が小さく，Mn添加量が多くなるほど小さくなった．第三章ではMn添加量を変化させた各種FC材を溶製し，平滑材と切欠き材を用い平面曲げ疲労試験を行うことで，FCの疲労強度と切欠き感受性に及ぼすMnの影響を調査した．疲労試験結果から，最大で213MpaとFCD500相当材に迫る高い値が示された．また，切欠きによる強度の低下は全ての供試材で同程度であり，切りかけに鈍感であると評価された．第四章では厚肉供試材に注湯し，疲労強度に及ぼす肉厚感受性の影響を調査した．全ての供試材において34~50%の低下を示され，Mnの添加量の増加による疲労強度の低下が抑制されないことを明確にした．また，ラメラ層間隔は薄板供試材の3倍以上の拡大を示しており，高Mn片状黒鉛鋳鉄は動荷重を受ける疲労破壊において，パーライト組織の緻密化及び安定化が重要であると考察した．第五章ではこれまでの研究結果を基に実操業に応用し，Mn添加の効果は実操業の溶湯でも明確に再現され，今後，高Mn鋳鉄製品の薄肉軽量化，高強度化が期待される結果が得られた．第六章は総括であり，本研究の成果を要約した． | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||
| 内容記述 | High-strength steel (HITEN) is often used as the body material of automobiles from the viewpoint of high strength and light weight. This high-strength steel secures high strength by adding manganese (Mn), and this high-strength steel scrap has been widely used as an iron raw material for cast iron. However, Mn promotes pearlite in the matrix, but at the same time, it reduces the activity of carbon in molten iron and stabilizes carbides, so it has the disadvantage of promoting chilling in cast iron, and high Mn steel containing a large amount of Mn. Recycling of waste is an issue. In this study, the carbon equivalent (CE value) and cooling rate (thickness) on various characteristics of flake graphite cast iron with different Mn contents are aimed at increasing the thinness and strength of as-cast flake graphite cast iron and recycling high Mn steel. And the effect of Mn on fatigue intensity was investigated. In chapter 1 describes the general characteristics of flake graphite cast iron and the purpose of this study. In Chapter 2, we investigated the effects of the amount of Mn added and the cooling rate on the mechanical properties of flake graphite cast iron with different CE value equivalent to JIS standards FC100 to FC350. The pearlite in the matrix structure increased as the CE value decreased and the amount of Mn added increased. The pearlite layer spacing became smaller as the cooling rate was higher, the CE value was smaller, and the amount of Mn added was larger. In Chapter 3, various FC materials with different amounts of Mn added are melted, and a planar bending fatigue test is performed using a smooth material and a notch material to examine the effect of Mn on the fatigue strength and notch sensitivity of FC. investigated. From the fatigue test results, a maximum of 213 MPa, which is close to the FCD500 equivalent material, was shown. In addition, the decrease in strength due to the notch was similar for all test materials, and it was evaluated to be insensitive to cutting. In Chapter 4, we poured hot water into thick-walled test materials and investigated the effect of wall-thickness sensitivity on fatigue strength. A decrease of 34 to 50% was shown in all the test materials, and it was clarified that the decrease in fatigue strength due to the increase in the amount of Mn added was not suppressed. In addition, the lamellar layer spacing is more than three times larger than that of the thin plate test material, and it is considered that pearlite structure densification and stabilization are important for fatigue fracture under dynamic load for high Mn flake graphite cast iron. bottom. In Chapter 5, based on the research results so far, it is applied to actual operation, and the effect of adding Mn is clearly reproduced even in the molten metal of actual operation, and it is expected that high Mn cast iron products will be thinner, lighter and stronger in the future. The results were obtained. Chapter 6 is a summary and summarizes the results of this research. | |||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||||||
| 学位授与機関識別子Scheme | kakenhi | |||||||||||||
| 学位授与機関識別子 | 10103 | |||||||||||||
| 学位授与機関名 | 室蘭工業大学 | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 学位授与機関名 | Muroran Institute of Technology | |||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||
| 学位名 | ||||||||||||||
| 学位名 | 博士（工学） | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 学位の種別 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 課程博士 | |||||||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||||||
| 学位授与番号 | 甲第499号 | |||||||||||||
| 報告番号 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 甲第499号 | |||||||||||||
| 学位記番号 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 博甲第499号 | |||||||||||||
| 研究科・専攻 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 工学専攻 | |||||||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||||||
| 学位授与年月日 | 2022-09-26 | |||||||||||||
| 日本十進分類法 | ||||||||||||||
| 主題Scheme | NDC | |||||||||||||
| 主題 | 566 | |||||||||||||
| 著者版フラグ | ||||||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||||||
| フォーマット | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||
| 内容記述 | application/pdf | |||||||||||||
