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強化材予混合金属射出成形法による鋳造欠陥の低減と強度特性の向上

研究課題

研究課題/領域番号 19560098
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関岡山県立大学

研究代表者

尾崎 公一  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (20224206)

研究分担者 福田 忠生  岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (20423965)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード材料設計 / プロセス / 物性 / 評価 / 流動長 / 流動時間 / 吸引式流動性試験 / アルミニウム合金 / マグネシウム合金 / アルミナ短繊維
研究概要

溶湯の取り扱いが容易なアルミニウム合金(ADC12)を使った吸引式流動性試験を行い,SKD61 製金型内部における流動停止時間と流動長に及ぼす諸因子の効果を検討した.流動停止時間は吸引圧力の増加に伴い短くなるが,熱伝導のみを考慮した従来の式による予測値よりは長かった.全流動長は,吸引圧力の概ね1/2 乗に比例して長くなるが,十分に溶湯が充満する領域の長さである充填部長は,ある吸引圧力以上で変化が緩慢となった.充填部長と流路等価直径の比は,ウェーバー数,レイノルズ数,溶湯温度比の関数として整理することが出来た.また,ADC12 合金の吸引式流動性試験に関する数値解析を行い,実験結果との比較により金型表面での熱抵抗値を逆解析した.その結果,金型表面での熱抵抗値を5~6μm2K/W とした場合に,計算による流動長が実験結果に概ね一致した.引き続き,Mg 合金にアルミナ短繊維を混合した溶湯を作成し,流動長実験を試みる予定であったが,防燃を行いながらアルミナ短繊維を攪拌することが困難であったため,流動長実験は今後の課題とした.AZ91D 粒子にアルミナ短繊維を混合した原料を作成し,これをMg 合金射出成形機に直接投入して成形実験を行った.アルミナ短繊維の混合割合は10mass%に固定し,成形品は厚さ2.5mm の平板状に限定した.Mg 合金射出成形機内ではスクリュの回転により原料を輸送するため,これによる攪拌効果により,アルミナ短繊維はMg 合金中に一様に分散されることが分かった.また,アルミナ短繊維混合Mg 合金では,肉厚部でのヒケが生じにくかった.これは,アルミナ短繊維混合Mg 合金の硬さが,通常材であるAZ91D に比べて高いためと考えられる.一方,降伏点や引張強さに関しては,通常のAZ91D とほとんど変わらない結果であった.この原因は,アルミナ短繊維の混合割合が10mass%(体積割合では約5vol%)と低いためと考えられ,今後は,アルミナ短繊維の混合割合を増加させた場合について継続的に検討を行うこととした.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 真空吸引装置によるAl合金の流動評価実験2008

    • 著者名/発表者名
      田中, 尾崎, 福田
    • 学会等名
      日本機械学会岡山講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2008-10-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ADC12合金の流動性に関する実験的検討2008

    • 著者名/発表者名
      石田, 尾崎, 福田
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第46期総会・講演会
    • 発表場所
      近畿大学工学部
    • 年月日
      2008-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ADC12 合金の流動性に関する実験的検討2008

    • 著者名/発表者名
      石田晃一,尾崎公一,福田忠生
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第46期総会(講演会講演論文集,pp.89-90)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 真空吸引装置によるAl 合金の流動評価実験2008

    • 著者名/発表者名
      田中啓介,尾崎公一,福田忠生
    • 学会等名
      日本機械学会岡山講演会(講演論文集,pp.87-88)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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