| Research Abstract |
爆薬により金属を接合する技術である「爆発圧着」は,高い接合強度が得られるため,曲げ加工などを行っても接合界面での剥離を生じにくく,また接合可能な材料の組合せが幅広いなどのメリットをもつ。さらに,母材に対する合わせ材の厚さを薄くしていくと,一種のコーティングと見なせるため,一層の用途拡大を見込むことができる。この場合,耐食性や耐摩耗性などが求められる合わせ材の厚さが薄いほど,素材や経費の節減に繋がる一方で,爆薬の爆轟により合わせ材が破損して接合そめものが達成できなくなるという欠点もある。本研究では,金属板(支持板)に箔材を貼り付けて一体化したものを合わせ材として用い,これを従来の爆発圧着と同様に母材に高速で衝突させて接合し,その後支持板を取り外して,箔材と母材の接合を完了する「転写型コーティング技術」の確立,さらにそれを熱処理することで母材表面部に金属間化合物相を生じさせ工業的な利用価値を見出すこと,の2つを目指している。本年度は,支持板に厚さ2mmのAl板,箔材に厚さ100μmのAl箔と100～500μmのTi箔,母材に厚さ2mmの炭素鋼板と5mmのフェライト系ステンレス鋼板を用いてコーティングを実施し,その後の熱処理による固液状態または固相状態における界面反応を調査した。
【Al被覆した炭素鋼】熱処理によりAlは溶融し,FeとAlの反応域が炭素鋼表面に生じる。この反応域内に形成される欠陥,特に1000℃に加熱した場合にAlを固溶したフェライト相とFeAl相の間に形成されるボイドについて調査し,急速加熱を回避することでボイドの発生を抑制できることを見出した。
【Ti被覆したステンレス鋼】1000℃の熱処理では,被覆したTiの厚さとともに接合界面の構成相が変わること,またこれが加熱時間とともに変化していくことを確認することができた。
|
