第05回英文輪読

'アルデル'訳

特定の場合に応用するための特定の材料の選択のガイダンスは一般的な文章では不適切であり、このような情報の出典はこの章の最後に示す。コンピュータ化されたデータベースと専門的なシステムズも設計者にとってますます強力で魅力的な情報源になっている。ただし、いくつかの簡単なガイドライン、すべり摩耗に対する耐性を持つ材料の選択に関して、示すことができる。 (1)摩耗速度と摩耗係数の相関関係はないが、潤滑材では、外部から供給されるか使用材料の1つの構成要素として存在するか(例:鋳鉄の黒鉛または充填済みナイロン複合材の二硫化モリブデン)摩耗と摩擦両方を減らす傾向がある。潤滑性が悪い場合でも潤滑がないよりも摩耗を減らすのにましである。

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'清野'訳

高度の増大をもたらす表面工学の手法は,変位および応力が制御される場合においてフレッチング摩耗を低減する.表面の硬化は圧縮残留応力をもたらし,さらに有益な効果としてフレッチング損傷(フレッチング疲労)による疲労亀裂の成長の傾向を抑制する.しかし,いくつかの表面処理が摩擦の減少をもたらす一方で,摩擦の増大をもたらすものもある.それゆえ,特定の場面において適切な摩擦のレベルをもたらす硬化方法を選択するのには注意が必要である.

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'馬場'訳

候補となるバルク材料には、白鋳鉄(通常はクロムを含み、マルテンサイトマトリックスの中に炭化物が多く含まれる)、サーメット(コバルトまたはニッケル結合剤の中の炭化タングステン)及びセラミック(アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素、多結晶ダイヤモンド焼結体など)がある。6.3.3及び6.4.3で議論されているように、これらの材料は、硬い粒子による摩耗に対する耐摩耗性に優れており、多くの場合、新規または既存の設計に容易に組み込むことができるユニット式の部品(例えば、チューブやタイル、スラリーポンプライナー、グリッドブラストノズルなど)として利用できる。ただし、用途によっては、おそらくコスト、総重量、製造の難しさ、または機械的特性などの理由からバルク耐摩耗性材料が適していない可能性がある。

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'吉田'訳

単一の構成部品で表面処理の異なる方法を組み合わせるためのさらなる可能性が存在する(いわゆる、複合表面工学による)。例えば、窒化、炭化、または熱硬化が行われて改質材料の深い層を生成し、その後さらに異なる特性のより薄い表面層を生成するためにPVDまたはCVDコーティング、あるいはイオン注入を行う。コーティングは機械的特性のマッチングを改善し、基板との界面での接着を強化するために、傾斜組成と特性で生成することもできる。これらおよび他の表面工学プロセスの実質的な開発が、将来行われることは明らかである。

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'秋澤'訳

(2)滑り接触する際は同一の金属の表面は避けるべきだ。高いトライボロジーの適合性は通常、低い相互溶解度と関連し、その適合性は異なる金属で望ましい。 (3)高い硬度は多くの場合有益であり、金属では適切な表面工学法で局部的に達成される。(以下の項目6そして第8章参照)しかし、他の重要な要素である相互溶解度や加工硬化速度などが硬度の影響を覆い隠す可能性がある。 (4)鋼では、炭化物や窒化物の含有量が高いと有益である。硬度がわずかに低下することを犠牲にしても。 (5)金属の高い加工硬化速度は通常、シビア摩耗や焼き付きに対して良好な耐性を与える。

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'福島'訳

第8章で詳細に説明された設計者が利用可能な表面工学の方法の多様性によって少なくともある程度母材の特性から表面のトライボロジー的な特性を独立に選ぶことが出来る。図7.4はこれらの方法によって表面領域内で達成される広範囲の深さや高度を示している。図表から、様々な方法が様々な応用にほぼ適していることは明らかである。改善された領域の深さおよびコーティングの厚さはとても重要である。気相コーティング法(CVDとPVD)やイオン注入(全てセクション8.3.3で説明されている)のような改善された特性を持った薄い層のみを生成する方法は摩耗の最大範囲が比較的小さく使用中に表面にかかる圧力が表面の深さによって急速に減衰する応用でのみ有用である。

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'最上谷'訳

高負荷の歯車ホイールにおいて、例えば表面材料は、局所的な接触応力にさらされたときに弾性維持し、滑り摩耗を低減するために高い降伏応力を持っていなければならない。 しかし、歯車のコアとホイールの残り部分は歯車列がさらされている情動的な負荷に耐えるために、高い破壊靭性と疲労割れに対する体制を必要とします。 鋼において最高の降伏応力または硬さ(表面に望ましい)とベストの破壊靭性(コア材のための)という2つの要求は、一緒に達成できない。 経済的なコストで両方を最適化するという問題は、表面材料を改良することによってのみ解決することができ、おそらく浸炭や窒化によって、適切な硬い表面を高靭性のコア材と組み合わせることができます。

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'兼田'訳

はじめの仕上げ面は焼き付きの抵抗に関係している。不規則粗面(例:ショットブラストによって発生する)は平らな表面よりもより大きな抵抗を与える。?硬い表面層、例えば鋼中に浸炭、窒化、または浸炭窒化によって生成されたもの、またはPVDまたはCVDプロセス(8.3.3項参照)によって堆積された硬い非金属コーティングは、しばしば優れた耐摺動摩耗性を与える。このような被膜には、機械的特性として高い硬度と低い延性は望ましいだろう。7.6.3 フレッチング摩耗 フレッチングは変位制御か応力制御として分類され、また正確な設計手段によってしばし効率的に制御することができる(セクション7.4参照)。材料の選定はフレッチング摩耗の低下の要因の一部となるだろう。

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'廣川'訳

次に表面工学手法は耐摩耗性材料のコーティングを塗布するために使用される。耐摩耗性が低いが望ましいバルク特性を持つ。すべり摩耗の場合と同様に。修正された表面層の厚さが最も重要な考慮事項である。予想される摩耗率と、重大な応力が発生する深さの両方を考慮する必要がある。肉盛り溶接プロセスを使用する必要がある最も厚いコーティングを生成するために。金属マトリックス(典型的には手つまたはコバルトベース)。クロムまたは炭化タングステンの含有量が多い。溶接方法によって堆積して。大きな粒子による高応力摩耗に耐性を供給する。ロックドリル、掘削機の歯、および構成期は再機械などのアプリケーションで。

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'今野'訳

いくつかの金属、特にチタンとその合金は悪名が知れ渡るほどフレッチングダメージに脆く、それらを使用するのが適当そうでも避けるべきだ。もし変位制御フレッチングのとき摩擦の減少が望ましいなら、潤滑は有効だろう。外部から供給された液体潤滑剤(面の間を通ることができる低粘度の油が好ましい)か表面の中の1つに適用した固体潤滑膜(無機質か重合体)のどちらかが。たとえば電気メッキやハード基板への物理蒸着(チャプター8の)によって塗られた軟質金属皮膜もまた摩擦力を小さくするかもしれない。

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'本田'訳

場合によっては、ポリマーは非常に硬い材料の実現可能な代替物となります。例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)じゃ、粉末材料を運ぶホッパーやシュートに使用でき、適切な耐摩耗特性とともに低い滑り摩擦を提供できます。ポリウレタンは、粉末処理装置にも使用され、水性スラリーパイプラインでは、腐食と新色摩耗のろ湯法に対する二重の保護を提供します。他のエラストマー、特に天然ゴムも空中の粒子による侵食摩耗に対して優れた耐性を示します。特に大きな衝突角度と低速での丸い粒子場合(6.4.3章を参照)。

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'高内'訳

セクション6.2.1では、硬度が研磨粒子自体の硬度よりも高くなる場合、摩耗または浸食による材料の摩耗率が急激に低下することがわかった。この状態は望ましいかもしれないが、非常に少数の合金が天然に存在する研磨粒子と同じくらい硬いので、それは鋼部品では容易には達成されない。例えば、シリカの硬度は通常800HV程度で、この値は、炭素含有量が高く、焼き戻しされていないマルテンサイト鋼によってのみ達成される(図8.4を参照)。セクション6.3.3および6.4.3で説明した結果を使用して、それぞれ摩耗および浸食摩耗に最適な耐性を持つエンジニアリング合金を選択できるが、最低の摩耗率を求める設計者は、バルク形態またはコーティングとしてより硬い材料を使用せざるを得ない。

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