超微細結晶粒組織をもつ機能性銅合金複合材料の開発に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650074
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 湯浅 栄二 武蔵工業大学, 工学部, 助教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 師岡 利政 武蔵工業大学, 工学部, 教授
• Keywords: 粉末冶金 / メカニカルアロイング / 粒子分散強化合金 / 固相反応 / 微細結晶粒組織 / 焼結過程 / 析出硬化 / 金属間化合物

Research Abstract

1.銅、チタン、ほう素およびほう化チタンの混合粉末を高エネルギーボールミルによって合金化し、その過程を、特に組織学的に検討した。ボールミルはアトライタ型ミルを用いた。粉末は元素粉末を種々の割合で混合し、ミリング時間にともなう粉末粒子の組織変化を電子顕微鏡観察、X線回折で調べた。その結果、(1)ミリングにより粒子が破砕と冷間接合を繰り返し、球状で安定した平均粒径となる過程で、微細な合金相が形成する。(2)ほう素やほう化チタンを添加すると合金相の微細化は促進され、約10nmの結晶となる。(3)チタンの一部は銅中に固溶するが、ほう素と固相反応してTiB_2を形成する。
2.メカニカルアロイングしたCu-Ti-B合金粉末を種々の温度と時間で焼結し、焼結過程にともなう組織と機械的強度の変化を調べた。その結果、(1)高焼結温度ほど短時間の焼結過程でTiB_2が形成する。また粒子の接合面に銅濃度の高い領域が生成する。(2)焼結過程で硬さは2つの極大値をもって硬化する。硬化度は焼結温度、時間によって変化するが、チタンとほう素の添加量の影響は小さい。(3)長時間焼結すると粒子界面での接合が強固となり、抗折強度が上昇する。以上のことが判明した。

Research Products

• [Publications] 師岡 利政: "メカニカルアロイングによる粒子分散 Cu-Ti-B合金粉末の製造" 粉体および粉末冶金. 39. 202-205 (1992)
• [Publications] 師岡 利政: "メカニカルアロイングしたCu-Ti-B合金粉末の焼結にともなう組織と機械的強度の変化" 粉体および粉末冶金. 40. 100-104 (1993)
• [Publications] 湯浅 栄二: "Microstructural change of Cu-Ti-B powders during mechanical alloying." Powder Metallurgy. 35. 120-124 (1992)