界面エネルギー制御による金属基鋳造複合材料の製造法に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04453058
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 中江 秀雄 早稲田大学, 理工学部・材料工学科, 教授 (40164123)
• キーワード: Ni-W共晶合金 / 一方向性凝固 / 鋳造複合材料 / 固 / 液界面エネルギー / NiとWの界面反応

研究概要

本年は一方向凝固させたNi-W系合金の共晶組成、及び共晶Wの形態に対するAl添加の影響、またWとNiの界面反応(Ni_4Wの生成)に対するAlの影響を検討した。一方、この系のモデル材としてのAl-Si系における共晶Siの形態に対するSrの影響を中心に検討を加えた。
これらの結果、Ni-W系においては
1)Alを7mass%以上添加すると、Ni-Wの共晶反応が起こらなくなる。
2)5mass%Al添加したNi-W共晶合金は、2元系と同様に繊維状Wが生成する。
3)凝固速度の増大により、共晶Wの形態はロッド状からラメラー状へと変化する。
4)これらの実験結果は、Wとγ-Ni,Wと溶融金属との界面エネルギーの相違から説明できる。
5)Ni-W系にAlを5mass%添加しても、両者の界面反応の進行には大きな影響を及ぼさない。
ことが判明した。
またAl-Si系では共晶Siの形態と、Siと溶湯との界面エネルギーの間には密接な関連が存在することを認めた。

研究成果

• [文献書誌] 中江 秀雄,木内 規之: "ガラス融液からのファイバー状ムライトの生成条件" 日本金属学会誌. 57. 195-202 (1993)
• [文献書誌] 藤井 英俊,中江 秀雄: "Application of Wetting Research" Rept.of Mater.Sci.and Terh.,Waseda Univ. 43. 1-7 (1992)
• [文献書誌] 中江 秀雄,宗 基敬 藤井 英俊: "New Application of Unidirectional Solidification Method for aberration of Interfacial Morphology of Al-Si and Al-Si-Sr slloys" Materials Trans.J.I.M.33. 1051-1056 (1992)
• [文献書誌] 中江 秀雄: "鋳鉄の溶解技術. 1.溶解の基礎 2.キュポラ溶解の基礎" 鋳物. 64. 578-584,668-673
• [文献書誌] 中江 秀雄,藤井 英俊,佐藤 健二: "Reactive Wetting of Ceramics by Liquid Metals." Materials Trans.,J.I.M.33. 400-406 (1992)
• [文献書誌] 中江 秀雄,小泉 弘,高井 健一,岡内 昿彌: "Nucleation of Graphite in Inoculated Cast Iron" Trans.Japan Foundrymens Scc.11. 34-39 (1992)