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PCPS法による複雑形状焼結体の新しいニアネットシェイプ加工法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13555203
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 材料加工・処理
研究機関高岡短期大学

研究代表者

横田 勝  高岡短期大学, 産業造形学科, 教授 (10029225)

研究分担者 大寺 克昌  YKK株式会社, 研究開発本部, 主任研究員
長柄 毅一  富山県工業技術センター, 中央研究所, 主任研究員
野瀬 正照  高岡短期大学, 産業造形学科, 教授 (70269570)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2001年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワードパルス通電加圧焼結(PCPS) / ホットプレス焼結 / ニアネットシェイプ加工 / 中空焼結体 / 焼結アルミニウム合金 / 焼結自動車部品 / アルミニウム-アルミナ / 傾斜機能材料 / パルス通電加圧焼結 / 複雑形状焼結体 / アルミニウム系焼結材料 / アルミニウム-アルミナ複合 / 軽量耐熱性材料 / 機械構成部品 / パルス通電加工焼結法 / 焼結機構 / 材料開発 / 難焼結材 / 耐熱性焼結材 / 機能性材料 / ドライキャスティング / 難焼結性中子 / 難焼結性焼結 / 高融点材焼結 / 複合傾斜材料
研究概要

パルス通電加圧焼結法の特徴として、(1)急速昇温、低温、短時間焼結による粒成長や拡散、アモルファス粉末の結晶化の抑制、(2)粉末界面の活性化による南焼結製材料の成形、(3)温度傾斜焼結などがあげられる。本研究ではこれらの特長を生かして柿のような研究を行った。
1.純アルミニウムの焼結においてはPCPS法がHP法に比較して,より低温で短時間に強度の高い焼結体を得ることが可能である.
(2)過飽和に合金元素を固溶したアルミニウム合金粉末(Al-8mass%Ni-2%Mn-1%Cu-1%Zr)をPCPS法により固化成形したところ,押し出し材と比較して短い工程で簡単に強度の高い焼結体を得ることができる.
(3)セラミック中子を用いてAl-12mass%Siアルミニウム合金中空形状焼結体のニアネットシェイプ成形を試み,得られた中空形状焼結体の密度は2.65Mgm^<-3>であり,これは中子を用いず成形した中実体にほぼ匹敵する値であった.また,ビッカース硬度の分布測定では,中空焼結体の硬度は52±3であり,中空体内部における硬さのばらつきが小さいことがわかった.
(4)Cu被覆A2014系Al合金粉を用いて自動車部品(ラックガイド)のニアネットシェイプ加工と試作を行い、さらにサイジング工程を採用することにより,ミクロンオーダーの寸法制御が可能であることがわかった.
(5)融点および硬さが大きく異なる純AlおよびAl2O3の傾斜機能材料を試作した。作製した傾斜機能材料の最下層のアルミニウム単層領域の硬さは約25HVを示し,傾斜中間層内では生成したγ-Al2O3の体積率に伴い段階的に増加した。最上層部分は緻密なα-Al2O3から成るセラミックス層が生成し平均硬さ1000HV以上,試料表面では約1500HVの高硬度に達した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] T.Nagae, M.Mizubayashi, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Fabrication of Functionally Graded Material of Al/Al_2O_3 System Using Pulse Current Pressure Sintering Process,"Metal Powder Industries Federation, Advances in Powder Metallurgy & Particulate Materials. 6. 82-96 (2003)

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  • [文献書誌] T.Nagae, S.Tomida, T.Kamiya, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Forming of Copper Alloy Composite Layer on Aluminum Alloy by Pulse Current Pressure Sintering Process"2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. 7. 53-59 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, S.Tomida, T.Kamiya, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Microstructure and Mechanical Properties of Al Sintered Compacts Consolidated by Pulse Current Pressure Sintering Process"2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. 17. 45-52 (2002)

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  • [文献書誌] 野瀬正照, 鈴木宏章, 長柄毅一, 冨田正吾, 横田 勝, 野城 清: "PCPS法により作製されたZrN-hBN複合セラミックスと摩擦磨耗特性"粉末および粉末冶金. 49. 915-921 (2002)

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  • [文献書誌] 野瀬正照, 鈴木宏章, 長柄毅一, 横田 勝: "PCPS法による遷移金属窒化物とh-BNとの複合セラミックスの作製"粉末および粉末冶金. 49. 922-927 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose, S.Tomida, T.Kamiya, S.Saji: "Effects of Pulse Current on an Aluminum Powder Oxide Layer During Pulse Current Pressure Sintering"Materials Transactions, JIM. 43. 1390-1397 (2002)

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  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose, S.Tomida, K.Otera, T.Kamiya, S.Saji: "Microstructure and Mechanical Properties of Gas Atomized Aluminum Alloy Powder Compact Densified by Pulsed Current Pressure Sintering Process"Materials Transactions, JIM. 43. 537-543 (2002)

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  • [文献書誌] 長柄毅一, 冨田正吾, 岡田 亮, 稲田尚行, 横田 勝: "パルス通電加圧焼結法による自動車ステアリング用部品のニアネットシェイプ成形"粉体および粉末冶金. 48. 1076-1081 (2001)

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  • [文献書誌] 長柄毅一, 横田 勝, 野瀬正照, 冨田正吾, 神谷孝志, 佐治重興: "パルス通電加圧焼結されたアルミニウム粉末の酸化皮膜におよぼすパルス通電の影響"日本金属学会誌. 65. 726-733 (2001)

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  • [文献書誌] 長柄毅一, 横田 勝, 野瀬正照: "パルス通電加圧焼結法(PCPS)による難焼結性粉末の固化成形と複雑形状成形体の作製に関する研究"粉体および粉末冶金. 48. 531-538 (2001)

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  • [文献書誌] S.Saji, T.Nagae, T.Yanagimoto, M.Nose, M.Yokota: "Fabrication of Al_3Ti/Al functionally gradient materials by pulse current pressure sintering method"International Journal of Materials and Product Technology, Special Issue, SPMI. Special Issue. 131-138 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Mizubayashi, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Fabrication of functionally graded material of Al/Al2_O_3 system using pulse current pressure sintering process"Metal Powder Industries Federation, Advances in Powder Metallurgy & Particulate Materials. Vol.6. 82-96 (2003)

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  • [文献書誌] T.Nagae, M.Mizubayashi, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Fabrication of functionally graded material of Al/Al2_O_3 system using pulse current pressure sintering process"The Japan Institute of Light Metals. 52. 471-476 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, S.Tomida, T.Kamiya, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Forming of copper alloy composite layer on aluminum alloy by pulse current pressure sintering process"2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. Vol.7. 53-59 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, S.Tomida, T.Kamiya, M.Yokota, M.Nose, S.Saji: "Microstructure and mechanical properties of Al sintered compacts consolidated by pulse current pressure Sintering process."2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. Vol.17. 45-52 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nose, H.Suzuki, T.Nagae, S.Tomita, M.Yokota, K.Nogi: "Fabrication of ZrN-hBN composite ceramics by pulse current pressure sintering and their tribological behavior."J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy. 49. 915-921 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nose, H.Suzuki, T.Nagae, M.Yokota, K.Nogi: "Fabrication of composite ceramics of transition metal nitride and h-BN by pulse current pressure sintering."J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy. 49. 922-927 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose, S.Tomida, T.Kamiya, S.Saji: "Effects of Pulse Current on an Aluminum Powder Oxide Layer During Pulse Current Pressure Sintering"Materials Transactions, JIM. 43. 1390-1397 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose, S.Tomida, K.Otera, T.Kamiya, S.Saji: "Microstructure and Mechanical Properties of Gas Atomized Aluminum Alloy Powder Compact Densified by Pulsed Current Pressure Sintering Process."Materials Transactions, JIM. 43. 537-543

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, S.Tomita, A.Okada, N.Inada, M.Yokota: "Near net shape consolidation of automotive component by pulse current pressure sintering (PCP) process."J.Jpn.Soc.Powder Metallurgy. Vol.48. 1076-1081

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose, S.Tomita, T.Kamiya, S.Saji: "Effect of pulse current on the oxide layer during pulse current pressure sintering of aluminum powder."J.Japan Institute of Metallurgy. 65. 726-733 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagae, M.Yokota, M.Nose: "Consolidation of hard sinterable materials and near net shape forming by pulse current pressure sintering (PCPS) process."J.Jpn.Soc.Powder Metallurgy. 48. 531-538 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Saji, T.Nagae, T.Yanagimoto, M.Nose, M.Yokota: "Fabrication of Al_3Ti/Al functionally gradient materials by pulse current pressure sintering method."International Journal of Materials and Product Technology, Special Issue, SPMI. 131-138 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横田 勝, 長柄毅一, 水林 舞, 石黒 智樹, 野瀬正照, 佐治重明: "Fabrication of Functionally Graded Material of Al/Al203 System Using Pulse Current Pressure Sintering Method."Advance in Powder Metallurgy & Particulate Materials-2003 (Proc.2003 Int.Conf.on Powd.Met. & Part.Mat.). CD-ROM版. Part6 82-Part6 92 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄 毅一: "パルス通電加圧焼結法によるアルミニウム合金粉末の固化成形とその応用に関する研究"(博士号、学位論文)本人. 141 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota Masaru: "Forming of Copper Alloy Composite Layer on Aluminum Alloy by Pulse Current Pressure Sintering Process"2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. Vol.7. 53-59 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagae Takekazu: "Microstructure and Mechanical Properties of Al Sintered Compacts Consolidated by Pulse Pressure Sintering Process"2002 World Congress of Powder Metallurgy & Particulate Materials. Vol.7. 45-52 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄毅一: "パルス通電加圧焼結法によるAl/Al2O3傾斜機能材料の作製-"軽金属学会. 52・10. 471-476 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 野瀬正照: "PCPS法による遷移金属窒化物とh-BNとの複合セラミックスの作製"粉体および粉末冶金. 49・10. 922-927 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 野瀬正照: "PCPS法により作製されたZrN-hBN複合セラミックスと摩擦磨耗特性"粉体および粉末冶金. 49・10. 915-921 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagae Takekazu: "Effects of Pulse Current on an Aluminum Powder Oxide Layer During Pulse Current Pressure Sintering"Materials Transactions. 43・6. 1390-1397 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagae Takekazu: "Microstructure and Mechanical Properties of Gas Atomized Aluminum Alloy Powder Compact Densified by Pulsed Current Pressure Sintering Process"Materials Transactions. 43・3. 537-543 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄毅一: "パルス通電加圧焼結されたアルミニウム粉末の酸化皮膜に及ぼすパルス通電の影響"日本金属学会誌. vol.65(8). 726-733 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄毅一: "パルス通電加圧焼結法による難焼結性粉末の固化成形と複雑形状成形体の作製に関する研究"粉体および粉末冶金. vol.48(6). 531-538 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄毅一: "PCPS法による複雑形状焼結体の新しいニアネットシェイプ加工法に関する研究"日本機械学会 第9回機械材料・材料加工技術講演会資料集. 123-124 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長柄毅一: "パルス通電加圧焼結法による自動車ステアリング用部品のニアネットシェイプ成形"粉体および粉末冶金. vol.48(11). 1076-1081 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takekazu Nagae: "Microstructure and Mechanical Properties of Gas Atomized Aluminum Alloy Powder Compact Densified by Pulse Current Pressure Sintering Process"Materials Transactions. Vol.43(3). 1-7 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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