| 研究概要 |
本研究では,鉛レス青銅とリン青銅を素材として,溶湯をストロークの小さい押出を繰り返す振動押出法により,前者の合金では固相粒子が細かな粒状となり,後者の合金では固相粒子は粒状化すると同時に第二相粒子も微細分散した流動性に富む半凝固スラリーを製造する.また,これらのスラリーを用いて半凝固鋳造を行い,これらの合金の高品質鋳物を成形する基本技術の開発を行う,平成17年度は以下の成果が得られている.
押出コンテナ内径として30mmを計画サイズとした.しかし,一方,どの程度の溶湯のヘッド高さ(H)と溶湯流入用(2カ所)穴径(φ)にして,さらに適切なストローク(S)と振動数(υ)の組合せにするかといった各因子の適正値は不明である.そのため,先ずこれらの適正範囲を明らかにする必要がある.しかし,対象素材の液相線温度は1000℃以上と高温で溶湯の取り扱いが難しいことから,始めに,水を溶湯に見立てて樹脂製のコンテナと押出ダミーブロックを工具に用いて振動押出を行った.その結果,H=約100mmで,φ=2mm前後,またダミーブロックの先端角度(θ)が20〜30°,さらに,S=15〜30mmでυ=5〜15Hzで,本法で必要とするかなり強い水のせん断流動とダイス出口からの水の流出が得られ,適正な数値範囲が見いだせた.次いで,本法の有効性を確認するために,AC4CHと7075及びA390の各アルミ合金を用いて,前者の2種類のアルミ合金ではα相の粒状化,後者のA390合金ではα相の微細粒状化に加えて初晶Si粒子の微細均一分散化を試みた.その結果,H=100mmでφ=2mmを一定として,コンテナに流入する溶湯温度が液相線直上で,θ=30°,S=30mm及びv=10Hzの条件で,AC4CH合金では若干α相の粒状化が悪いが,7075合金では平均粒径が70μmの固相粒子がかなり均一で粒状のスラリーが得られた.また,A390合金ではα相の微細化と初晶Si粒子の微細分散化が得られ,本法による鉛レス青銅の固相粒子が粒状化したスラリーが得られる目処がついた.当初計画より少し遅れているが,現在,鉛レス青銅用にモリブデン製コンテナ及びダミーブロックの各工具を製作中であり,でき次第,アルミ合金で得られた各因子の適正値を用いて,鉛レス青銅で固相が粒状化したスラリーの製造実験に取りかかる予定である.
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