鋳造、溶接・接合の加工プロセス法を用いた複合材料の研究開発

素材（金属、セラミックス等）に熱や力を加えて複合材料・製品を作る手法を加工プロセスといいます。加工プロセス法の1つである鋳造法は、溶融材料を型の中に充填し凝固させることで複雑な形状を有する材料を製造する技術であります。また、溶接・接合法は、金属同士をアークやレーザー等の熱源を利用して溶かして接合する方法で、さまざまな材料同士を接合して複合材料を製造する技術であります。

本研究グループでは、鋳造、溶接・接合等の加工プロセスを用いて複合材料を作り、材料の機械的性質を調べています。また、大型フロジ工クトによる共同研究により高機能複合材料を開発しています。

鋳造分野では、「強靭鋳鉄の高機能化に関する研究」を行っており、希土類元素を用いた強靭鋳鉄の開発、鋳鉄の黒鉛と組織の微細化の研究や高マンガン鋼スクラップをリサイクルした鋳鉄の開発研究を行っています。また、鋳造シミュレーションによる湯流れや凝固、鋳造欠陥に関する解析と評価を行っています。

溶接・接合分野では、「鋳鉄と異種材料との接合による複合化」を行っており、TIG溶接法、摩擦圧接法、アフセット溶接法を用いて、鋳鉄と軟鋼やステンレス鋼との接合を行い、接合界面でのチルや黒鉛変形層の生成メカニズムについて研究を行っています。

いずれも今後用途が拡大されると思われる金属系新素材について、新加工法を用いて研究しています。

鋳包み法により作製した高機能バルブ