2004 Fiscal Year Annual Research Report
反応焼結法による高強度アルミ基複合材料の創製及び二次加工性
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15560619
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
武田 武信 山形大学, 工学部, 教授 (90007211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
陳 中春 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00282111)
小貫 晃義 山形大学, 工学部, 講師 (20007016)
池田 圭介 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005921)
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| Keywords | 複合材料 / アルミニウム / セラミックス / 反応焼結 / In-situ合成 / 二次加工 / 第二相 / 粉末 |
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| Research Abstract |
本年度は,以下の二つのことを重点的に調べてきた.(1)Al-B-TiO_2三元系混合粉末の反応焼結により合成した多孔質体複合材料について,熱間圧縮により緻密化させ,さらに熱間圧延を用い,20vol%のTiB_2およびα-Al_2O_3第二相粒子を含むAl基複合材料の板材の成形を試み,熱間圧延における加工パラメータは材料の微視組織や機械的性質に与える影響を検討した.(2)前年度の結果を踏まえ,本研究で提案したプロセスの有用性を示すとともに,コストの低減を図る目的で,B粉末の代わりに安価なC粉末を用い,Al-C-TiO_2混合粉末の反応焼結による粒子強化Al基複合材料を合成した.得られた主な結果を要約すると以下のようになる.
1.拘束治具を用いた熱間圧縮を施すことによって,反応焼結体における空隙をなくし,ほぼ理論密度に近い緻密体,即ち,サブミクロンのTiB_2とAl_2O_3第二相粒子をAlのマトリックスに均一に分散した複合材料が得られた.
2.350〜450℃の温度範囲で熱間圧延を行った結果,健全な板材を成形することが可能であり,また,圧延温度に対応して,パス間の圧下率を制御することは重要である.
3.圧延材の弾性率は圧延加工パラメータによる影響をほとんど受けないが,降伏強度,引張強さおよび硬さは圧下率の増加或いは圧延温度の低下に伴い増加した.
4.Al-C-TiO_2系では,真空雰囲気における反応焼結によりサブミクロンのTiCおよびAl_2O_3粒子をin-situ合成することができる.また,過量のCを添加することはAl_3Ti生成の抑制には効果的であることが分かった.
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