2015 Fiscal Year Annual Research Report
Ｎｉ基アモルファス合金の高耐食メカニズムの解明とそれに基づいた溶射皮膜の創製
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24560870
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
網谷 健児 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (30463798)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 溶射 / 耐食性 / アモルファス合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ni-Cr-Nb-P-B系アモルファス合金について、急冷型ガスフレーム溶射法を用いた溶射被膜の作製を行ない耐食性について検討した。通常行っていた厚さ0.1mm前後の溶射膜ではピンホールが存在し、浸漬試験中に基材からの溶出が認められた。このことから、浸漬試験に耐えうる厚膜の作製を試みた。溶射パス回数を増やすことにより、いずれの組成においても、結晶化することなく、0.5mmおよび1mm厚さの溶射膜を得ることができた。これらの溶射膜は、CASS液(pH=2)の浸漬によっても表面形状の変化が全く認められず、高耐食性を保持できていることが分かった。
さらに、溶射膜の脆性的な割れの防止を目指し、今年度もNi-Cr-Nb-P-B系金属ガラスの延性の向上を試みた。Ni-M-P-B(M=Cr, Nb, Mo)合金ついて、金型鋳造法により鋳造材を作製するとともに、単ロール法により冷却速度の異なるリボン材を作製した。これらの評価により、Moの添加はガラス形成能の向上に寄与せず、延性の向上も認められないことが判明した。また、結晶化過程の評価により、Ni65Cr11Nb4P16B4およびNi65Cr13Nb2P16B4は、結晶化後の平衡相として、それぞれNiNbPおよびNi2Pの高P組成の化合物が析出することが判明し、金属-半金属の擬２元で考えた場合、半金属量が見かけ上過多であることが分かった。以上の結果を元に、延性が向上する組成を検討したところ、延性、ガラス形成能、過冷却液体領域の幅の全てが高い指数をもつ最適なCr含有量が存在することが分かった。その組成は、Ni69Cr9Nb2P16B4であり、金属ガラスが得られる最大直径が約4mmでNb=4atの場合と同等のガラス形成能を維持しつつ、過冷却液体領域の幅が広がった。また、バルク材の圧縮試験により約５％の伸びも得られ延性も向上した。
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