二段液体急冷法による超薄型高アスペクト比アモルファス粉末の研究

1993 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 03555147
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属加工
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井上 明久 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10108566)
• 研究分担者: 才田 淳治 日新製鋼株式会社, 阪神研究所, 研究員 ; 加藤 晃 トヨタ自動車株式会社, 東富士研究所, 研究員 ; 小口 昌弘 帝国ピストンリング株式会社, 技術開発部, 主任研究員 ; 木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00161571) ; 蔡 安邦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90225681) ; SHIMIZU Kouichi Furuawa Co.Ltd., Researcher ; KONISHI Mikio Asahi Chemical Industry Co., Ltd., Researcher.
• 研究期間 (年度): 1991 – 1993
• キーワード: 過冷却液体急冷法 / 過冷却液滴 / 高圧ガス噴霧法 / 2段液体急冷法 / フレーク状粉末 / コバルト基合金 / チタン基合金 / ジルコニウム基合金

研究概要

平成3年度では、2段液体急冷装置の試作ならびにFe基、Co基、Ni基合金の超薄型フレーク状アモルファス粉末の作製条件を決定するとともに、得られたアモルファス粉末の熱的安定性、耐食性、磁性などの基礎的性質を調べ、超薄型フレーク状アモルファス粉末の薄帯や細線とは異なる特性の特徴を明らかにした。平成4年度では、高融点基合金であるTi基やZr基合金の超薄型フレーク状アモルファス合金粉末を作製できる大きなアモルファス形成能を持つ合金系と組成を調べるとともに、フレーク状アモルファス合金粉末の作製を試み、最適条件を決定した。また、これらのアモルファス粉末の形態の特徴、熱的安定性、耐食性などを調べ、高融点基アモルファスフレーク粉末の性質の特徴と生成プロセスとの関連性を検討した。
平成6年度では、工業的に最も重要であるが、比重が小さく、従って衡突後の回転体からの剥離性が低く、フレーク粉末の作製が困難であるAl基合金の超薄型フレーク状アモルファス粉末の作製を試みた。その結果、回転ロータの表面性状を工夫することにより、高収率でAl基フレーク状アモルファス粉末を作製できることを見出すとともに、これらのフレーク状粉末もFe、Co、Ni、Ti、Zr基のフレーク状アモルファス粉末と同様に、リボン材などに比べて約2倍もの構造緩和量を示し、冷却速度が大きな状態でアモルファス粉末が作製されていることを示している。
さらに、Fe、Co基フレーク状アモルファス粉末が用いた磁気シル-ド材、Ti、Al基のフレーク状アモルファス粉末を用いた防食用塗装材としての実用性評価も併せて行った。その結果、2段液体急冷技術で得たFe、Co、Ti、Al基のフレーク状粉末は、超薄型形態とアモルファス構造の特長のために他の粉末では使用できなかった磁気シールド材および防食用塗装材として実用化できる見通しが得られた。

研究成果

• [文献書誌] D.Kawase,A.P.Tsai,A.Inoue,T.Masumoto: "Crystallization on Supercooled Liquid in Metallic Zr-Cu-Al Glasses" Appl.Phys.Lett. 62. 137-139 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Zhang,A.Inoue,T.Masumoto: "The Effect of Atomic Size on the Stability of Supercooled Liquid for Amorphous(Ti,Sr,Hf)_<65>Ni_<25>Al_<10> and(Ti,Zr,Hf)_<65>Cu_<25>Al_<10> Alloys" Materials Letters. 15. 379-382 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Higashi,T.Mukai,S.Tanimura,A.Inoue,T.Masumoto,K.Ohtera: "Very High Strain Rate Superplasticity in Aluminium-Based Alloys Produced From Amorphous Powders" Journal of Alloys and Compunds. 193. 29-32 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Chang,A.Inoue,T.Masumoto: "The Effect of Transition Metal(TM)on the Supercooled Liquid Region for(Zr_<0.7>Cu_<0.3>)_<90>TM_<10> Amorphous Alloys" Journal of Materials Science Letter. 12. 700-701 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.P.Tsai,D.Kawase,A.Inoue,T.Masumoto: "Crystallization Mechanism and Stabilization of Supercooled Liquid during Heating in Zr-Cu Based metallic Glasses" Scripta METALLURGICA et MATERIALIA. 29. 657-661 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.Inoue,M.Oguchi,T.Masumoto: "Study on the Production of Flaky Amorphous Alloys Powders by Impact Flattening of Atomized Liquid Droplets on a Rapidly Rotating Wheel" Science Reports of the Research Institute,Tohoku University. A-34. 112-128 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.OGUCHI, A.INOUE, H.YAMAGUCHI and M.MASUMOTO: "Production of Al-Based Amorphous Sheets with Large Thickness by a Supercooled Liquid-Quenching Method" Journal of Material Science Letters. 10. 289-291 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.OGUCHI, A.INOUE and T.MASUMOTO: "Flaky Amorphous Powders in Fe-, Co- and Al-Based Systems Prepared by a Two-stage Quenching Technique" Materials Science and Engineering. A133. 688-691 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.OHTERA, A.INOUE and T.MASUMOTO: "High Mechanical Strength of Alminium-Based Crystalline Alloys produced by Warm Consolidation of Amorphous Powder" Materials Science and Engineering. A134. 1212-1214 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.HIGASHI, T.MUKAI, S.TANIMURA, A.INOUE, T.MASUMOTO, K.KITA, K.OHTERA and J.NAGAHORA: "High Strain Rate Superplasticity in an Al-Ni-Misch Metal Alloy Produced from its Amorphous Powders" Scripta METALLURGICA et MATERIALIA. Vol.26. 191-196 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.OHTERA, A.INOUE, T.TERABAYASHI, H.NAGAHAMA and T.MASUMOTO: "Mechanical Properties of an Al_<88.5>Ni_8Mm_<3.5> (Mm : Misch Metal) Alloy Produced By Extrusion of Atomized Amorphous Plus fcc-Al Phase Powders" Materials Transactions, JIM. Vol.33, No.8. 775-781 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.HIGASHI, T.MUKAI, S.TANIMURA, A.INOUE, T.MASUMOTO and K.OHTERA: "Very High Strain Rate Superplasiticity in Alminium-Based Alloys Produced From Amorphous powders" Journal of Alloys and Compounds. 193. 29-32 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.INOUE, M.OGUCHI and T.MASUMOTO: "Study on the Production of Flaky Amorphous Alloy Powders by Impact Flattening of Atomized Liquid Droplets on a Rapidly Rotating Wheel" Science Reportsof the Research Institutes, Tohoku University. A-34. 112-128 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] N.NISHIYAMA, M.OGUCHI, A.INOUE and T.MASUMOTO: "Production of Flaky Ti-Based Amorphous Powder by a Two-Stage Quenching Technique and its Thermal Stabilyty" Materials Science and Engineering. (in print). (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.OGUCHI, Y.HARAKAWA, A.INOUE and T.MASUMOTO: "Production of Flaky Fe-Based Amorphous Powders by a Two-Stage Quenching Technique and Their Magnetic Properties" Materials Science and Engineering. (in print). (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より