メカニカルアロイング金属粉末を利用した傾斜機能性強化材料の創製とその機械的性質

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650123
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 湯浅 栄二 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (00061531)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 明 武蔵工業大学, 工学部, 講師 (70257103) ; 中沢 洋二 武蔵工業大学, 工学部, 講師 (10061540)
• Keywords: 傾斜機能材料 / 複合材料 / メカニカルアロイング / 粉末成形 / 固相接合 / 機械的性質 / 時効硬化 / 組織変化

Research Abstract

TiB_2はTiとBの混合粉末をメカニカルアロイング(MA)することによっても生成することができる。しかし生成度はMA状態によっても変化する。本研究は、異なった組織生成状態にあるMA粉末を積層して成形、焼結して組織に傾斜のある材料とし、機械的、電気的性質に優れた傾斜機能材料を創製することを試みた。そこで、Ti-B-Cu、Ti-B-Alの混合粉末を種々の時間MAし、その組織変化を調べてMAによる合金化過程を明らかにし、さらに種々の組織状態にあるMA粉末を組み合わせ、固化成形体の傾斜組織と機械的、物理的性質の関係を明らかにした。その結果、Ti-B-CuおよびTi-B-Alの混合粉末を種々の時間MAすると、CuおよびAl中にTiとBは過飽和に固溶した。しかしホウ化チタン相やCu-Ti、Al-Ti合金相は生成しないが、MA後加熱処理するとホウ化チタン相やCu-Ti、Al-Ti合金相が生成し、通常の時効硬化合金に類似した硬化挙動を示した。MA合金粉末を種々の圧力、温度、時間で固化成形すると、MA中に過飽和に固溶したTi、Bが素地のCuあるいはAl相からTiB_2のようなホウ化チタン相が生成した。そこで種々の組成、MA条件で作製したCu-Ti-BおよびAl-Ti-B合金粉末を順次、積層してホットプレスにより固化成形した。その結果、各層界面で拡散接合し、ホウ化チタン相の分布、硬さの分布は滑らかな傾斜を示した。そして高Ti/B側を圧縮変形、低Ti/B側を引張り変形とする曲げ変形に適する傾斜機能性材料の作製が可能となった。

Research Products

• [Publications] 湯浅栄二: "メカニカルアロイングで作製したCu-Ti-B合金積層体の真空ホットプレス" 粉体および粉末冶金. 45・3. 211-215 (1998)
• [Publications] 湯浅栄二: "メカニカルアロイングしたAl-Ti-B粉末の合金化過程とその熱処理特性" 粉体および粉末冶金. 45・10. 990-994 (1998)
• [Publications] 湯浅栄二: "メカニカルミリングした準結晶粒子/アルミニウム合金粉末の固化成形" 粉体および粉末冶金. 45・10. 995-999 (1998)