2006 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスのバルク化プロセスと多機能最適化プロセス
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15074202
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (00161571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 勝義 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (50345138)
三好 元介 東京大学, 先端科学技術センター, 特任教授 (40345137)
村石 信二 東京工業大学, 大学院理工学専攻科, 助手 (70345156)
辻川 正人 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (90172006)
山浦 真一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50323100)
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| Keywords | 金属ガラス / 金属物性 / 結晶工学 / 構造・機能材料 / 材料加工・処理 |
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| Research Abstract |
成形加工に重要な加熱に伴う脆化挙動、金属ガラスの特徴である過冷却液体域を利用した皮膜などの作製、金属ガラスの表面改質を狙ったイオン注入およびスパッタ、ガラスとナノ結晶の複相組織を持ったTi基合金の開発、金属ガラスの乾燥すべり摩擦試験などを行い、下記の結果が得られた。
(1)Zr基金属ガラスは673Kで約100ksの焼鈍では脆化しないこと、Ti基金属ガラスはZr基金属ガラスよりも脆化し難いことを明らかにした。
(2)高速ガスフレーム溶射法により、Fe_<43>Cr_<16>Mo_<16>C_<15>B_<10>金属ガラス粉末をステンレスなどの基材上に緻密なガラス相として成膜することに成功した。また、ガラス相皮膜形成プロセスについて検証した結果、ほとんどの溶射粒子は溶融域まで加熱されておらず、過冷却液体域の粘性流動状態を利用して成膜に至っていることが明らかになった。
(3)金属ガラスの過冷却液体状態粘性流動性を利用して、多孔質基材上に金属ガラス薄膜への圧接を試見た結果、多孔質基材の孔の中に金属ガラスが圧入され、高い密着性を持っ材料が得られた。
(4)Zr系金属ガラスにN注入を行うと、N量:20at%を境に窒化物(Zr,Cu)Nと、金属ガラスN固溶体を生成した。不活性Arガスは金属ガラス中の固溶限界が著しく低いため、ナノボイドによる微細分散組織を形成した。これらイオン注入法による母材のヤング率は、約0.5〜2倍の範囲で制御出来ることが明らかになった。
(5)バルクTi_<45>Ni_5Zr_5Cu_<44>Ta_1合金は、ガラスとナノ結晶の複相組織を示し、降伏応力と塑性伸びはそれぞれ2000MPa、3.1%であり、ガラス単相よりも塑性伸びが大きくなった。
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