| 研究課題/領域番号 |
15360390
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
材料加工・処理
|
|---|
| 研究機関 | 九州工業大学 |
|---|
研究代表者 |
西尾 一政 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (50039145)
|
|---|
| 研究分担者 |
加藤 光昭 九州工業大学, 工学部, 教授 (90039107)
山口 富子 九州工業大学, 工学部, 助手 (20243983)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
|
| キーワード | 真空圧延接合法 / クラッド材 / アルミクラッドチタン / アルミクラッド鋼 / TEM / 金属間化合物 / 固相接合 / アルミクラッド銅 / Solid state bonding / Aluminum / copper clad |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、申請者らが開発した真空圧延装置によりAl/Ti、Al/軟鋼並びにAl/Cuとのクラッド型の複合材料を作製し、これらの異種金属界面の接合部強さに及ぼす圧下率の影響について検討すると共に、接合部の光学顕微鏡観察とTEMによる微細観察を行った。さらに、これらに熱加工を付与した際の接合界面における金属間化合物の成長挙動を明確にした。得られた結果を要約すると次の通りである。
1.Al/Tiクラッド材の結果
1)圧下率が6.5%以上になる時は接合界面で引張破断が生じないでAlの母材内で破断し、高い接合部強さが得られた。2)接合部には未接合部などの欠陥は見られず、ナノ結晶帯又は微結晶帯が認められた。
2.Al/軟鋼クラッド材の結果
1)接合部には金属間化合物や未接合部は観察されず、良好な接合部が得られた。2)Alの圧下率が20%のときは400℃以上になる時は接合界面で引張破断が生じないでAlの母材内で破断し、高い接合部強さを持ったクラッド材が得られた。3)接合部には2〜3nmの範囲にわたってアモルファス層が形成され、これを介してAlと軟鋼の接合が生じていることが分かった。
3.Al/Cuクラッド材の結果
1)Alの圧下率R_<Al>が17.5%以上になる時は接合界面で引張破断が生じないでAlの母材内で破断し、高い接合部強さが得られた。2)接合部には最大厚さで100nmの金属間化合物と約100nmのナノ結晶帯が認められ、これらを介して接合が生じていることが分かった。
4.接合機構
本法の接合は、接合中に両材料間に生じる大きな相対すべりによる摩擦熱により、Alの被接合面が数nmの範囲内で溶融・凝固することにより生じる。
5.クラッド材に対する加熱処理特性
いずれのクラッド材においても、加熱処理を施すと接合部には金属間化合物が生成し、その成長は拡散律則に従うことがわかった。
|
