1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02805086
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
千葉 昂 熊本大学, 工学部, 教授 (90005322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 稔 熊本大学, 工学部, 助教授 (90183540)
藤田 昌大 熊本大学, 工学部, 教授 (20040389)
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| Keywords | 表面改質 / 衝撃エネルギ- / 被覆処理 / TiAl金属間化合物 / 円筒衝撃法 / 水中衝撃波 |
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| Research Abstract |
本研究はこれまで国内外で全く試みられたことのない、衝撃エネルギ-を利用し、各種金属材料への硬質材料粉末の被覆層形成の可能性について検討を行った。以下に本年度の研究成果の概要を報告する。
1.衝撃被覆技術が被覆層の良否を決定するが、本研究では円柱試片に対する円筒衝撃法及び平板への被覆法として本研究者らが開発した水中衝撃波を利用した被覆法の二つの方法を用いた。
2.円筒衝撃法では、母材としてCu棒、被覆材としてTiAl粉末、TiAl粉末、TiAl+Ti+Al混合粉末、高速度綱粉末を用いた。被覆粉末を円柱状母材(直径10mm、長さ106mm)の周辺に充填し、Cu管を内管(内径14mm、外径16mm、長さ106mm)とし、その外側に硝酸アンモニウムを主体とする爆速2600m/s級の爆薬を配置することにより、良好な圧縮体が得られた。また被覆層の引張り強度を測定したところ,(TiAl+Ti+Al)混合粉末被覆層で6.0kgf/mm2が得られた。
3.水中衝撃波による平板への衝撃被覆法では、前年度に引き続きTiAl粉末の被覆に関し、密着強度試験および熱サイクル試験を行った。その結果、TiAl粉末単味および(TiAl+Ti)複合粉末については薬高50mmでの圧縮体で接着剤強度を上回った。また熱サイクル試験では100サイクルの実験を行ったが、剥離はみられなかった。さらに、SUS304母材に遮熱被覆層の形成を試みた。遮熱被覆層はトップコ-トとして、Zr02ベ-スのセラミックスを用い、アンダ-コ-トとして、NiーCoーCrーAlーY合金を用い、爆薬は爆速6900m/s級の可塑性爆薬を用い、爆薬高さ30mmで、クラック等の欠陥のない良好な被覆層の作製でき、かつ耐酸化性にも優れることが知られた。この系に関しては今後さらに詳細な検討が必要と思われる。
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[Publications] 西田 稔,千葉 昂 他2名: "TEM Specimen Preparation of TiAl Alloy Powders Produced by Plasma Rotating Electrode Process" Proceedings of MRS. 254. (1991)
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[Publications] 千葉 昂: "TiーAl合金粉末の衝撃固化" バウンダリ-誌. 7. 39-42 (1991)
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[Publications] 千葉 昂,藤田 昌大 他3名: "Underwaterーshock Consolidation of Difficultーtoーconsolidate Powders" Proc.Int.Conf.High Strainーrate Phenomena in Materials. (1992)
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[Publications] 千葉 昂,友重 竜一 他3名: "Explosive Powder Compaction with a Water Pressure Medium" Proc.of the 18th Int.Symp.on Shock Wave. (1992)
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[Publications] 千葉 昂,西田 稔,藤田 昌大: "自溶性溶射粉末によるステンレス鋼の衝撃被覆処理" 表面技術.
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[Publications] 千葉 昂,西田 稔,藤田 昌大: "水中衝撃波を利用した金属材料の表面改質" 日本金属学会誌.
