據(jù)日經(jīng)BP社報(bào)道：日立制作所開(kāi)發(fā)出了通過(guò)摩擦攪拌接合（Friction Stir WeldiDZSF系列直線振動(dòng)篩ng，F(xiàn)SW），在減少機(jī)械特性下降的同時(shí)接合超微細(xì)粒鋼板的技術(shù)。FSW是在鋼板的接合部位邊旋轉(zhuǎn)邊插入圓柱狀工具（連接工具），使其沿接合部位移動(dòng)，在因摩擦熱而軟化的材料保持固體狀態(tài)的情況下的接合技術(shù)。該公司此前已將該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于鐵路車(chē)輛的鋁合金接合用途等，此次通過(guò)改進(jìn)工具的強(qiáng)度、插入深度以及荷重等，成功鄂式破碎機(jī)地將其應(yīng)用于屬于鋼鐵材料的超微細(xì)粒鋼用立式破碎機(jī)途。

如果接合部位的溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致晶粒膨脹強(qiáng)度降低，相反，如果溫度過(guò)低，則接合不牢。該公司優(yōu)化了加工條件，例如以0.1mm為單位控制接合工具的插入量，借此減少母材的吸熱量，從而成功地減緩了機(jī)械特性的劣化。雖然屈服應(yīng)力及延伸率比母材下降了15％左右，但保持了母材98％左右的疲勞特性，拉伸強(qiáng)度幾乎沒(méi)有下降。為了對(duì)這些接合條件進(jìn)行優(yōu)化，日立開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的接合裝置。這種接合裝置在冷卻接合工具的同時(shí)，能夠在權(quán)衡熱膨脹的情況下自動(dòng)調(diào)整擠壓量。另外，為了處理變形阻力較大的鋼鐵材料，該接合裝置可施加約5倍于以前的鋁合金材料專(zhuān)用裝置的荷重（加工厚度為5mm的鋼對(duì)輥粉碎機(jī)板時(shí)，約為4000kgf）Fu刮板輸送機(jī)。

此外，日立制作所還開(kāi)發(fā)出了可耐受達(dá)1000℃左右的接合部位溫度的新接合工具。在鋁合金的FSW時(shí)，使用的是鐵類(lèi)金屬工具，對(duì)于超微細(xì)粒鋼板，則采用了陶瓷材料工具。具體為采用了聚晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic XZS系列旋轉(zhuǎn)篩Boron Nitride:pcBN）。通過(guò)優(yōu)化FSW時(shí)氮化硼的含量，將磨損量降低到了現(xiàn)有材料的1/10左右。采用這種新的接合工具進(jìn)行加工時(shí)，通過(guò)直徑約為20mm的工具以500～2000rpm的轉(zhuǎn)速邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌母材，可以300～600mm/min的速單電機(jī)雙輥機(jī)度接合約1～5mm厚的鋼板。

超微細(xì)粒鋼技術(shù)是在高溫下進(jìn)行大壓力軋制的同時(shí)，通過(guò)軋制后進(jìn)行淬火以及使金屬晶粒粉碎至1μm左右的微細(xì)化處理，提高鋼板強(qiáng)度的。該技術(shù)的好處是由于無(wú)需添加稀有金屬等特殊元素，容易進(jìn)行循環(huán)利用。但是，如果用焊接等一般方法進(jìn)行接合，存在著高溫時(shí)晶粒變大、鋼板強(qiáng)度下降的問(wèn)題。目前，作為日本新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的委托業(yè)務(wù)，加工及接合技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“環(huán)境友好型超GXS型高效細(xì)粒原煤分級(jí)篩微細(xì)粒鋼研制基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)”不斷取得進(jìn)展，此次的FSW接機(jī)械振動(dòng)合技術(shù)就是作為該項(xiàng)目的一環(huán)而開(kāi)發(fā)的。

日立制作所表示，該接合技術(shù)將“力爭(zhēng)在5年以內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，”不過(guò)，“為了平衡加工成打砂機(jī)本，接合工具的耐久性還需要進(jìn)一步提高到目前的10倍左鐵礦石破碎機(jī)石料破碎機(jī)右”。

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