2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24560871
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
泰松 齊 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60125721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仁野 章弘 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80451649)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 炭化タングステン / 炭化モリブデン / 炭化クロム / 炭化バナジウム / 硬さ / ヤング率 / 破壊靭性値 / 硬質セラミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
W0.7Mo0.3C粉末、V8C7またはCr3C2粉末から、通電加圧焼結法を用いて、(W, Mo)Cセラミックスを作製し、結晶粒成長防止剤としてのV8C7とCr3C2の微細組織と機械的性質に及ぼす効果を調べた。
W0.7Mo0.3C粉末は、まず、WO3とMoO3粉末をWO3-30 mol% MoO3になるようにジルコニアボールのボールミルで混合し、混合粉末を水素中760℃還元して、予備的にW-30 mol% Mo固溶体粉末を作製した。これにカーボンブラックとV8C7またはCr3C2粉末を加えて1200℃で直接炭化して試料粉末を作製した。得られた粉末を、1700℃、加圧力50 MPa、真空中で通電加圧焼結した。得られた試料は、切断研磨し、粉末X線回折、EPMAで分析した。また、各試料について、密度、弾性率、硬さ測定を行った。
V8C7は、焼結性を著しく悪化させ、緻密なセラミックスが得られなかった。このため、結晶粒微細化に効果があるとしても、添加物として不適切であると判断された。
Cr3C2の添加は、0.5 mol%までは焼結性に影響せず、1 mol%では若干低下させた。(W, Mo)C相の平均結晶粒径は、0.5 mol Cr3C2の添加で、無添加の場合の0.62 μmから0.27 μmに減少した。0.5 mol% Cr3C2の添加試料は、ヤング率は無添加の場合と同じで、硬さは22.9 GPaから24.3 GPaに向上し、破壊靭性値は6.08 MPa0.5から5.82 MPa0.5に若干低下させる程度で、機械的性質の向上に有効であった。硬さの向上は、Cr3C2添加による(W, Mo)C相の結晶粒微細化効果によると考えられる。
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