1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09650817
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Kurume National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
松原 安宏 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (20044258)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本田 義興 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (10044281)
笹栗 信也 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (50215737)
|
|---|
| Keywords | 耐熱・耐摩耗合金 / Ni-Cr-C合金 / Ni-Cr-Al-C合金 / Cr_7C_3,Cr_3C_2炭水化物 / Ni_3Al化合物 |
|---|
| Research Abstract |
耐熱・耐摩耗材料の合金設計と凝固組織形態
1.(Fe,Ni)-Cr-C系合金のミクロ組織調査
常温で使用する耐アブレ-ジョン摩耗材料として主流をなしてきた高Cr白鋳鉄、すなわちFe-Cr一C系合金に耐熱性を付与するため、耐酸化性の強いNiを50%及び70%添加すると共に、Cr量を15〜25%、さらにそれぞれのCr量に対してC量を1.5〜3.0%の範囲に変化させた(Ni,Fe)-Cr-C系合金を溶製し、ミクロ組織調査を行った。その結果、基地は全て耐熱性のあるオーステナイト(γ)になり、C量の増加と共に亜共晶から共晶、過共晶組織へと変化し、それに伴って晶出炭化物も増加した。X線回折では、M_7C_3、M_3C_2のピークが多く、M_<23>C_6のピークは少ないため、晶出炭化物の大部分は前者であることが判明した。なお、初晶及び共晶組織の形態はFe-Cr-C系合金と類似した。
2.Ni-M(炭化物形成元素)-C系合金のミクロ組織調査
さらに耐熱・耐酸化性の改善を図るため、Feを含有しないNi基に、15〜25%Cr及び各Cr量に対して1.5〜3.0%Cを添加したNi-Cr-C系合金を溶製し、ミクロ組織を調査した。Ni基合金では、C量が15%と低い場合、C量が高いと黒鉛が晶出し、C量の増加による炭化物量の増大は期待できないが、Cと結合さぜるCrを20%以上に増加することによって可能になることが分かった。X線回折による炭化物の同定結果、Cr_7C_3及びCr_3C_2の純粋なクロム炭化物の晶出が確認された。次に、A1を添加した結果、共晶点のC量が低C側に移動し、同一C量で炭化物とくに過共晶炭化物を多量晶出させることに成功し、この結果とA1添加により共存する微細なNi_3A1金属間化合物が高温における硬度と耐摩耗性の向上に寄与することが期待された。
|
