| 研究課題/領域番号 |
62850136
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 愛媛大学 (1989)
大阪大学 (1987-1988) |
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研究代表者 |
荒木 孝雄 愛媛大学, 工学部, 教授 (70029312)
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| 研究分担者 |
広瀬 明夫 大阪大学, 工学部, 助手 (70144433)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1989年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
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| キーワード | 複合材料 / 金属粉末 / 炭化物粉末 / プラズマ移行ア-ク法 / レ-ザ法 / 耐摩耗性 / 未溶融粒子 / 耐高温酸化性 / レ-ザ-法 / 耐磨耗性 / 末溶融粒子 / 接合性 / 複合合金粉末 / 遷移金属炭化物粉体 / 強化粉体 / プラズマ粉体肉盛溶接複合合金層 / 耐食性 |
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| 研究概要 |
本研究は既存の構造材料(基材)表面に複合合金層の複合材料を作製し、既存の材料の特性に加えて、耐食性、耐熱性、耐摩耗性、耐高温酸仕性などの新たな機能あるいは基材以上の優れた機能を具備した材料が以下に示すように作製することが可能になった。複合材料は金属粉末及び炭化物粉末を用い、プラズマ移行ア-ク法、レ-ザ-法などの溶融加工法により作製し、構造用綱などの基材上に積層・接合した。
(1)Al-Zn-Si系複合材料;粉末の成分設計はAl,Zn等体及びAl-Zn-Si3元素の場合など種々変化させた。複合材料は所定の粉末を塗料に溶解後、SM50鋼基材に塗布し、低温溶解して作製した。50%Al以上、10〜20%Si、30〜40%Znとした材料は雨水、海水に対する耐食性が良好であり、溶接ビ-ド周辺の酸化を防ぐ耐熱性が認められた。
(2)Cr系複合材料:純Cr粉末を用い、SS41鋼およびSUS304L鋼を基材とした複合材料は、Fe-Cr固溶体あるいはFe-Crの固溶体にNiが置換固溶体と未溶解粒子で構成していた。耐酸性はSS41鋼を基材としたFe-Cr固溶体では溶解するが、SUS304L鋼を基材としたCr複合材料では良好であった。耐摩耗性も固溶硬化のため良好であった。
(3)炭化物分散型複合材料;炭化物分散型複合材料はCo基合金など4種の耐摩耗材料粉末とTi炭化物など6種の高融点炭化物粉末を用い、SS41鋼基材上に作製し、耐摩耗材料マトリックスに未溶解粒子が分散・分布する構成とした。摩耗機構は未溶解粒子及び晶出炭化物の存在が摩耗抵抗となり、マトリックス平均自由工程、λmが小なるほど摩耗しにくい。
(4)NiCrAlY複合材料;NiCrAlY粉末を用い、Ni基超耐熱合金などを基材とし、プラズマ移行ア-ク法、レ-ザ-法およびプラズマ溶射法により複合合金層を作製し、それらの複合合金層の構成相を明らかとした。レ-ザ法は組織が最も緻密であり、耐高温酸化法性が良好であった。
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