1999 Fiscal Year Annual Research Report
合金の絶対安定速度近傍における界面形態遷移機構と結晶異方性
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10650728
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
宮田 保教 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50016177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福澤 康 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (10126477)
永澤 茂 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40198312)
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| Keywords | レーザー / デンドライト / 一次アーム間隔 / SEM観察 / 凝固速度 / 温度勾配 / 結晶方位 |
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| Research Abstract |
凝固速度が絶対安定速度に近づくと溶質拡散のための十分な時間が保証されず、溶質は界面に捕捉されるようになる。それゆえ、この速度領域の凝固においては、低速の凝固とは異なる特性を有する組織の実現が期待される。本研究においては、合金の凝固において絶対安定速度近傍で実現される微細組織の凝固特性の定量的評価を目的として研究を実施し、以下のような成果を得た。
1.モデル合金試料による平らな界面からセル、デンドライト界面への遷移実験と凝固特性
量の結晶方位依存性
絶対安定速度近傍では溶質拡散時間が十分でなく、界面による捕獲が起こる。そのため初期組織への依存性が高いと考えられる。本研究においては初期組織への依存性を小さくするため、単結晶試料を用いた。高速の凝固の参照実験とするため、モデル合金を平らな界面で成長させておき、ステップ場に成長速度を変化させ、界面のブレイク・ダウン周期、その後に成長するセル、デンドライトの凝固特性量の凝固速度依存性、初期方位依存性を調査した。
2.低溶質濃度Al-Cu単結晶合金による、YAGレーザーを熱源とした絶対安定速度近傍における凝固実験
低溶質濃度であれば絶対安定速度が小さくなり、実験操作が容易になり、組織が相対的に大きくなり、測定精度が向上する。レーザー照射試料の組織をSEM観察し一次アーム間隔を測定し、凝固速度、温度勾配等の凝固条件との相関を検討した。
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