2018 Fiscal Year Research-status Report
摩擦攪拌緻密化プロセスによるダイヤモンド分散Fe基合金の創製と界面構造の解明
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18K04742
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
長岡 亨 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究主任 (90416347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水内 潔 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究フェロー (60416344)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | パルス通電焼結 / 摩擦攪拌プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
WC-12wt%Co合金とS45C炭素鋼の間にNi箔を挿入し、突起付回転ツールを用いて摩擦攪拌プロセスを行った。WC-12wt%CoとNiの界面では、CoとNiの相互拡散が認められた。炭素鋼とNiの界面では、FeとNiの相互拡散が認められた。いずれの界面にも化合物相の生成は認められず、良好な接合界面を得ることができた。それに対し、Ni箔を挿入しなかった場合には、Fe, Co, WCが反応し、W6(Fe, Co)6C等の化合物相が生成し、界面強度は低下した。摩擦攪拌プロセス中の温度測定の結果、プロセス温度は1000℃近くに達していたことが分かった。A1変態点を大きく越えたために、W6(Fe, Co)6C等の化合物相が生成したものと考えられた。
次に、Fe粉末とダイヤモンド粉末を質量比１：１で混合し、パルス通電焼結によりA1変態点未満の温度となる、700℃、600℃での焼結を試みた。また、比較のためにFe粉末のみを用いた場合についても焼結実験を行った。その結果、700℃、600℃のいずれの温度においても保持時間を1時間とすることで空隙を含む焼結体を得ることができた。また、これらの焼結体は容易に破壊されることなく、その後の摩擦攪拌プロセスに供することができた。底面がフラットである回転ツールを用いて摩擦攪拌プロセスを施すことで、回転ツールによって破壊することなく、焼結体を緻密化できることが分かった。Feとダイヤモンドの界面構造については、今後、詳細に観察する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Fe粉末とダイヤモンド粉末を混合して、A1変態点未満の温度でパルス通電焼結を行うことで、その後の摩擦攪拌プロセスを施すことが可能な焼結体を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当所の計画通りに進める予定である。Fe粉末とダイヤモンド粉末を混合したものの他、銅で被覆したダイヤモンド粉末を用いて同様の実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
ダイヤモンド粒子、Fe粒子、カーボンダイの在庫が残っていたため、今年度は購入しなかった。次年度はこれらの消耗品を購入予定である。
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