2013 Fiscal Year Annual Research Report
ステライト代替材料としての耐キャビテーション材料の開発
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23560084
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
服部 修次 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00143933)
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| Keywords | キャビテーション / 壊食 / 表面被覆材 / TiNi合金 |
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| Research Abstract |
本研究は，肉盛材料のキャビテーション壊食に及ぼすNi下地肉盛の効果について検討し，次いで，純チタン，純ニッケルの金属粉を用いて肉盛材の作成を試み，優れた耐壊食性が得られる最適成分比及び熱処理条件を明らかにすることを主眼とした。また，ステライト肉盛材の壊食試験を行い，ステライト肉盛材料を含めた各種の金属材料の耐壊食性を検討することも目的とした。平成23年度は，主にTiNi肉盛材料の壊食に及ぼすNi下地肉盛の効果について検討した。Ni下地肉盛層は，TiNiの表面層と母材の熱膨張率の違いによる熱割れを防ぐために必要な肉盛層である。肉盛材の被覆はプラズマアーク紛体（PTA）肉盛装置を使用して施工し，試験片形状に機械加工したのち磁歪振動装置を用いて静置試験片法で壊食試験を行って下地肉盛材の最適被覆厚さを検討し，Ni下地肉盛厚さとしては，2㎜～3㎜が施工上適切であることを見出した。平成24年度は，耐キャビテーション壊食性を向上させるために，純Ti分及び純Ni粉を用いてNi濃度が40at％～80at％の各種の割合で混合して作成した肉盛材料の耐壊食性を評価した。この結果，Ti40at%-Ni60at%肉盛材料が最も優れていることを明らかにした。平成25年度はステライト6合金肉盛材料について壊食試験を行い，耐壊食性がオーステナイトステンレス鋼SUS304に比べ約15倍優れていることを見出した。また，Ti40at%-Ni60at%肉盛材料を950℃で種々の時間熱処理した試験片を用いて壊食試験を行ったところ，1時間熱処理した試験片は耐壊食性を改善することを明らかにした。さらに，真空アーク溶解材の耐キャビテーション性は，肉盛り材と同程度の値を示すことを明らかにし，最後に各種工業材料の耐壊食性を比較検討して，TiNi肉盛材料の耐壊食性の優位性を明らかにした。
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