| 研究課題/領域番号 |
15360400
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
岩井 一彦 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80252261)
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| 研究分担者 |
浅井 滋生 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80023274)
原田 寛 新日本製鐵(株), 製鋼研究開発部, 主任研究員
千野 靖正 産業技術総合研究所, 基礎素材研究部門, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| キーワード | 凝固 / 微細化 / 電磁振動 / 電流 / 磁場 |
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| 研究概要 |
本年度は、溶融錫-鉛合金に超伝導磁石により生成した静磁場と交流電流とを重畳印加して局所的に振動を生成させ、凝固組織微細化を図るプロセスについて研究を行った。印加磁場強度は最大7T、印加電流の大きさは最大90A、周波数は2000Hzとした。装置サイズは長さ40mm,幅25mm、深さ40mmである。まず、電磁振動の印加時期が微細化に与える効果について検討したところ、微細化が起こるのは凝固初期であり、固相率がある値を超えてから電磁振動を加えても微細化は起こらないことが明らかとなった。また、容器内に金網を入れる実験およびミクロ組織観察結果から、電極近傍でデンドライトの分断がおき、それが容器全体に拡散することが微細化のメカニズムで有ると推定できた。さらに、静磁場を印加しつつ試料を冷却し、試料温度が液相温度より数度低くなった時点で交流電流、すなわち電磁振動を試料内に励起したところ、電磁振動強度が弱いときには、試料内温度が均一となり、そのまま過冷状態を維持したことから、電磁振動により対流が誘起されることが明らかとなった。一方、電磁振動強度が強い場合は凝固が開始した。以上の実験結果から、本プロセスの微細化メカニズムは、電極近傍で分断されたデンドライトが容器全体に拡散することであり、容器内の対流は電磁振動によって引き起こされること、電磁振動強度が大きいときはそれが凝固を誘起すること、を明らかにした。
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