| 研究概要 |
TiAl金属間化合物およびその複合材料を燃焼合成により製造し,試料が反応熱により高温である間に圧縮加工を施し,合成・緻密化・成形を単一の過程で達成するプロセスの開発を試みた.元素粉末として,純チタン粉末,純アルミニウム粉末を用いた.また.反応熱の放出・吸収材として,それぞれB_4C,TiCを用いた.圧粉体を金型中に設置し,試料側面を加熱して燃焼合成反応を誘起し,反応直後に500mm/minの速度で圧縮変形(最大荷重:2ton)を付与した.
混合粉末圧粉体を加熱することにより燃焼合成反応を生じ,TiAl系金属間化合物,または,その複合材料を合成することが可能であった.TiとAlのみの圧粉体に比べ,TiCを添加した試料では反応熱による温度上昇が抑制され,逆にB_4Cを添加した試料では,熱量が増加した.次に,燃焼合成直後,高温状態である試料に圧縮荷重を負荷し変形抵抗を測定した.TiCを添加すると試料温度の上昇が抑制されるので,圧縮荷重(変形抵抗)が大きくなるが,B_4Cを添加した場合には,変形抵抗は小さくなる.燃焼合成後に圧縮,成形した試料は,いずれも金型形状と同じ円柱形に成形された.TiAlおよびTiC粒子を添加したTiAlは表面に多少の凸凹がみられるものの,B_4Cを添加した試料では,平坦な表面が得られた.次に圧下率と試料内部の気孔率との関連を調査した結果,いずれの試料でも,圧下率の増加に伴い気孔率が減少した.また,B_4Cを添加した試料では,最大荷重(2ton)負荷時の圧下率が50%以上であり,気孔率が2-3%の試料を製造することができた.
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