1994 Fiscal Year Annual Research Report
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06452331
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 龍三 東北大学, 工学部, 教授 (20005341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
進藤 裕英 東北大学, 工学部, 教授 (90111252)
李 敬鋒 東北大学, 工学部, 助手 (50241542)
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| Keywords | 加圧焼結 / 焼結機構 / 焼結シミュレーション / 焼結組織モデル / スーパーアロイ / 鉄合金 |
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| Research Abstract |
常圧〜10kg/cm^2未満の雰囲気制御可能なガス炉を購入・設置し、合金及セラミックス各種粉体の焼結実験を実施した。焼結体の相対密度および結晶粒度を特性値として、それらに対する原料粉体性状、焼結温度、付加圧力、焼結保持時間、昇降温プログラムなどの因子の影響を検討した。鉄合金やスーパーアロイ粉については、〜10kg/cm^2の圧力付加により、通常用いられる焼結温度範囲で十分に緻密な焼結体を得ることができた。しかし、ほう化物系工具合金の液相焼結で望まれる完全緻密化には、この程度の圧力付加は不十分であり、500kg/cm^2以上の高圧を要することが分かった。一方、結晶粒組織、残留気孔の分布形態、析出物の種類や分布などを画像解析により定量化し、組織形態変化を伴う焼結メカニズムの変化を検討した。また、非接触型焼結収縮測定装置による実時間測定および焼結緻密化シミュレーションを実施し、常圧および加圧焼結速度式の導出を行った。現状では、実測とシミュレーションとの間の一致は、まだ不十分であるが、焼結緻密化に対する駆動力の内容がより明確になり、外部から付加された駆動力である付加圧力による緻密化促進効果を定量的に取り扱える見通しがついた。今後の解析に資するために、焼結緻密化に対する温度、圧力、時間および雰囲気の影響を図式化した焼結マップの構築を試みた。それらのマップから焼結緻密化に対する加圧効果が焼結メカニズムとの関連において定性的ではあるが明かになった。
以上の成果を踏まえて、各種合金粉体についての焼結実験、適切な焼結組織モデルの探索とそれに基づく焼結速度式の導出およびシミュレーションを進め、低中程度の等方圧付加の焼結緻密化に対する効果を定量的に明かにしていきたい。
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