| 研究課題/領域番号 |
06650840
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
柳沢 平 広島大学, 工学部, 教授 (50034393)
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| 研究分担者 |
松木 一弘 広島大学, 工学部, 助手 (30253115)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1995年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1994年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | チタン合金 / 放電焼結 / 材質制御 / チタンアルミナイド / 粉末冶金 / 引張性質 / 衝撃値 / 破壊靱性値 / 粉末治金 / チタン / 比抵抗 / パルス通電 |
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| 研究概要 |
放電焼結の初期段階における直流パルス通電の効果を明らかにした。チタンの比抵抗は、直流パルス通電を繰り返すことによって低下した。この過程の相対密度の変化はそれほど大きいものではなく、比抵抗の低下が、相対密度の変化によるものではなく、粉体表面酸化膜の絶縁破壊による粉体間接触部の性状変化によるものであると考えられた。一方、簡単な圧粉体の電気抵抗モデルから、粉体間の低電気抵抗部の金属接触部の面積率は非常に小さいものであると推察された。また、パルス通電過程において、粉体間で一度絶縁破壊を起こしたところは再度放電しないと考え、パルス数に対する酸化膜接触部の面積率の変化率を化学反応の一次式の形に近似し、それらの変化率は絶縁破壊を起こさずに残留している酸化膜の面積率に比例すると仮定した。圧粉体の比抵抗とパルス数の関係は、この仮定を基に定量的に説明することができた。これらの結果を基にチタン系合金粉に最適なパルス処理を施し抵抗焼結に備えた。
一方、チタン合金の性能は焼結組織に依存するため、これらの材質制御法を確立することは重要性である。たとえば、微細な組織であるほど強度特性を始めとする機械的特性は良好であると考えられる。このことを確証するため、通常の真空焼結法を用いてチタン、チタン合金を作製しそれらの引張特性を評価した。実際には、パルス処理したチタン、チタン合金(Ti-6A1-4V)およびチタンアルミナイド金属間化合物(TiAl,Ti^3Al)圧粉体の材質制御及び真密度化を行うために抵抗焼結を行った。この際、主として微際組織を得るための材質制御を行った。材質制御のためのプロセス因子としては、抵抗焼結時における温度、圧力および時間が考えられ、これらを制御することで材質の制御が可能となった。放電焼結の利点とは、(1)化学平衡および(2)真密度化が短時間で達成される、(3)結晶粒成長が抑制できることであることを、本実験及び真空焼結法との比較を通して明らかにした。なお、放電焼結法により得られた材料の機械的特性(室温及び高温における引張特性、破壊靱性値、衝撃値等)の評価をも行い、材質と機械的特性の相関をも明かにした。
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