ノ
ニ】
)ノ (
i:, = 二
】次に
,
試 験 片 材 種 に 関し て,
A 5 0 5 2 は液 剤 温度
に よら ず 全体
的に高め の摩 擦 係数 値
を 示 し,
変 動 量に関 し て も 高温度 液 剤 中ほ ど 変 動 量が増
加 す る傾 向が あるもの の低 温 でも変
動 量は 比較
的 大 きい . S U S 3 0 3 で は低温度
液 剤 中に お いて は低 い摩
擦 係数 値
ま た,
小 さい変
動 量 を示すが,
液 剤 温度
が 上昇 する に伴 い,
摩 擦 係 数値 ,
変 動 量 と もに増
加 し て いく という
傾
向が確 認 さ れた . これ ら 2 材 種の試 験 片に対 し て,
S 5 0 C で は液 剤温度 ,
液剤
種,
試 験荷
重の 実 験 条 件 の 変 化に か か わら ず 同 程度
の 摩 擦 係 数値
を 示 し, 変
動 量の変
化 もそれ ほ どみ ら れ ず
,
潤 滑 状 態は 安 定し て いる.各 試 験 片 材 種 の加 工硬 化 係 数 〃
値
を 表 3 .8 に 示す.Tab le 3.8 W o rk ha rde ning c o efficie nt of e a ch m ate rial
M ate rial W o rk ha rde ning c o efficie nt : n
A 5 0 5 2 0 .2 4
S 5 0 C 0 .2 0
S U S 3 0 3 0 .5 4
表 に 示 し た ように試 験 片 材 種 のう ち
,
S U S 3 0 3 のみ 〃 値 が 高い . オ ー ス テ ナ イ ト系ス テ ン レ ス鋼
で ある S U S 3 0 3 は加 工 に よ る ひ ずみ と もに オ ー ス テ ナイ ト が マ ルテ ンサイ ト に変
態 す る た め に加 工硬 化 しや す い性 質 を 持 つ .式 (2 .9) に よ ると 摩 擦 係 数 は
,
F I T
凝着部
の せ ん断 応 力
〃
=
==
‑=
‑= =W p. H
軟質材料
の硬 さ (
2.9)
となり
,
凝着 部
の せ ん 断 応 力 が増
すほ ど増
大 する .本 実 験 に使 用 し た S U S 3 0 3 と同 じ オ ー ス テ ナ イ ト系ス テ ン レ ス鋼 で ある S U S 3 0 4 の
微
小 切込 みに よ る高
精度
加 工 に お いて,
微小切込 み 時の 切 削 抵 抗は表 面が加 工硬 化 し て い る た め に大 き く な っ た . さ らに, 被
削 材 表 面の硬 さ を 測 定 し た と こ ろ,
加 工硬 化 は表 面 付 近で 発 生 し て お り, 被
削 材 断 面 を 深 さ 方 向に硬 さ 測 定 した 場 合 に は,
母材 硬 さ とほとん ど変
わら ない . と報 告 さ れ て い る 1 3)
よ っ て
,
式 (2 .9) に こ の考
え を 適 応 する と,
摩 擦 試 験に お い て切り 込 み は極 微
小で あ る ので,
加 工硬 化 し た表 面 層 の せ ん断 応 力は n値
の最
も 大 き い S U S 3 0 3 が最
も 大 き く なり,
:
. 蛮 人J軍 人 学 院 I‑A̲ 学 研 究 科
母 材 の 硬 さは ほ ぼ 変 化 しないた め
,
摩 擦 係 数が 大 き く なり,
変質
し た表 面 層の 影響
を 受 け,
摩 擦 係 数 の 変 動 畳 も 大 き く なる と考え ら れ る.さ らに
,
加 工硬 化 の しや す さは被
削 材 分子 の結
晶 構 造 に関 係 す る. 鉄は体
心 立方 格 子,
ア ル ミ ニ ウム は 面心 立方 格子 で あり,
こ の 両者
を比較
し た 場合 ,
面心 立方 格 子の方 が加 工硬 化 しや すい . そ の た め
,
A 5 0 5 2,
S 5 0 C の 両者
を比較
した 場合
に A 5 0 5 2 の ほうが摩 擦
係数 値 ,
そ の変
動 量 とも に大 き く なるの で はない か と考
え ら れ る.次に各 試 験 片 材 種 の熱
伝 導
率 を 表3 .9 に 示す.Tab le 3 .9 T he r m al c o ndu ctivity of e a ch m ate rial
M ate rial T he r m al c o nd u ctivity(G al/c m
.
s e c.
℃)A 5 0 5 2 0 .3 3
S 5 0 C 0.1 1 6
S U S 3 0 3 0.0 3 9
摩 擦 試 験 に お ける チ ッ プと 試 験 片 表 面の 摩 擦 点で の 温
度
は熱 伝導
率が 大 きい ほ ど 試 験 片 側 に伝わ るこ と に よ り逃 げる こと が でき る. 表の 各 値 を比較
す る と,
S U S 3 0 3 は熱伝 導
率が小 さい . つ まり,
S U S 3 0 3 は摩 擦 点で 発 生 した 熱が そ の ま わり に た まり, 最
も 熱影 響
を受
け や すい材 種 で ある. そ のた め,
3 試 験 片 材 種 を比較
し た場 合,
s u s 3 0 3 は最
も 液剤
温度
に よ る 影響
を 受 け,
温 度上昇と と もに摩 擦 係 数 値,
そ の変 動 量 とも に増 加 す る傾 向に ある と考 え ら れ る.:
. 車 人ノ芋 大;′
､
,' 二
院 r /?I :
研 究 科3 .4 .2 最 大 接 触圧 力に つ い て
3 .4 .2. (a) 各 試 験 後 の 試 験 片 摩 耗 痕 の 違 い
試 験 後 の 試 験 片 摩 耗 痕 幅 を 測 定 する と
,
同 一条 件 で の 摩 擦 試 験に お い て も 摩 耗 痕 幅に 大 き な 違 い が み られた . 摩 擦 試 験 後 ( 荷 重 : ②(5.6 0 9 N),
oil② ,
液 剤温 度 : 室温) の 試 験 片 表 面の 摩 耗 痕の例 を図 3 .1 3 (a)‑
(c) に 示 す.(a) A 5 0 5 2 (b) S 5 0 C
(c) S U S 3 0 3
F i g 13,1 3 A p pe a r a n c e of frictio n m a rk afte r te st
そ こ で
,
摩 耗 幅 の 違 い を 考 慮 し たうえ で各 試 験 条 件で の 結 果 を 考 察 す る た め に,
試 験 片と チ ッ プ の 摩 擦 面 に お け る最 大 接 触 圧 力pn z a ∫
を‑
ル ツ の 接 触理論 よ り算
出 し,
評 価し た .三i
;/
L.二 l･.己I I
･/ L
. ,.
r3.4 .2. (b)
‑
ル ツ接 触 理論 1 4 )2 固 体が接 触 し て荷 重 を 受 ける と
,
接 触 部 分が 弾 性 変 形 し て接 触 領域
を 形成
し,
接 触 圧 力が 生 じ る. 接 触 領域
が 固 体の 表 面 積に 比 べ て十 分に 小 さい時 の接 触 を‑
ル ツ接 触 とい う.‑
ル ツ の接 触 理論 を 用 いて任 意の 曲 面の 接 触 を 考 え る ( 図 3 .1 4) .(
b)
F i g.3 .1 4 A rbitr a ry c o nta ct c u r v ed s u rfa c e
(
c)
接
触 点 o に お ける接 平 面 を xy 平 面と し,
座 標 軸 方 向を適 切 に と ると,
2 固 体 間の初 期 隙
間はzl + Z 2
‑
A x2 + B y 2(
3 .2)とおく こ とが で き る. こ こで