1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03452250
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
本村 貢 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10063736)
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| Keywords | 急冷凝固 / 急冷紛末 / 積層材 / メルトスピニング法 / 急冷箔帯 / アトマイズ法 / スプレーフォーミング / オスプレー法 |
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| Research Abstract |
急冷凝固材の特性を活かした素材を作製するには,従来は紛末鍛造かオスプレー法のようなスプレーホーミングによるのが一般的であるが,製造工程や冷却速度の点で一長一短がある.従来の方法と異なる方法で,オスプレー法より高い冷却速度の急冷凝固積層材を,溶湯から直接作製することが本研究の目的である。この目的を達成するために,以下に示すような方法を考案し,作製条件や特性について調査を行なった.
高速で回転するドラムの内面にスリットノズルから溶湯を噴出すると,単ロール法と同様に急冷箔帯が成形される.成形された箔帯は,固着力,遠心力でドラム内面に接しているので,ドラムと同速度で回転する.溶湯を連続的に噴出することで,すでに成形された箔に上に次々と箔が積層されていく.このとき箔帯と冷却基盤であるドラム面の熱伝達率は,箔帯の冷却と共に低下する.これは,箔の熱収縮によるドラム内面からの剥離が原因である.ドラムへの熱伝達率が単ロール法と比較し低いため,積層材が蓄熱し表面温度が急冷凝固に適切な温度以上に上昇しないようにするため,単ロール法により箔を作製する場合より溶湯流速を遅くし,溶湯噴出量を少なくする必要がある.しかし,溶湯噴出開始直後は,溶湯はある値以上の流速がないとノズルから噴出した溶湯流はドラム内面で弾き飛ばされ積層することが困難である.これらに対処するため溶湯噴出直後は溶湯噴出圧力を高くし,冷却速度の低下を無視しその後の積層のための基盤を作製する。積層基盤の成形後は溶湯噴出圧力を低くして溶湯量を少なくし,積層材の冷却速度を高くする.このような溶湯噴出量の制御を行なった.実験試料Al-12mass%Si,ドラム材質は銅,ドラム速度約25m/s,溶湯噴出温度650℃の条件で冷却速度10^3〜10^5℃/s,積層部厚さ約15mm(有効部厚さ約10mm)のオスプレー法をしのぐ冷却速度の急冷凝固積層材の作製に成功した。
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