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2019 年度 研究成果報告書

Al-Ti系微細化剤中のAl3Tiヘテロ凝固核の形状変化に基づく微細化能向上

研究課題

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研究課題/領域番号 17K06875
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

渡邉 義見  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50231014)

研究分担者 知場 三周  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10780356)
佐藤 尚  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50402649)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードアルミニウム / 鋳造 / 結晶粒微細化剤 / ヘテロ凝固核 / 界面マッチング / 結晶構造 / 異方性
研究成果の概要

Al-Ti微細化剤中のAl3Tiの結晶対称性は低く,形状を変化させれば微細化能も変わることが予想される.板状Al3Tiを含むAl-Ti合金の多軸鍛造により粒状Al3Ti粒子を含む試料を,放電プラズマ焼結により球状Al3Ti粒子を含む試料を作製した.これらに対してレーザ照射を行い,部分的に溶融,凝固させることでAl3Ti粒子の形状変化について調査した.次に固液共存温度への加熱による,Al-Ti系微細化剤中の初晶Al3Tiの形状変化についても調査を行った.また,D022構造を有するAl3TiおよびL12構造化したヘテロ凝固核上でのアルミニウムの凝固の分子動力学シミュレーションを行った.

自由記述の分野

材料組織学、材料強度学

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルミニウムの密度は,鉄や銅と比較しておよそ1/3であり,自動車や鉄道を代表とした輸送機器に使用することで,地球温暖化ガス排出量削減が可能である.この為には,アルミニウムおよびその合金の強度向上が望まれおり,一つの解決法として鋳造時の微細化剤添加による組織制御がある.本研究で,Al3Tiヘテロ凝固核による微細化機構の原理原則の一端が究明でき,これを発展させることにより,将来優れた微細化剤を提供することが可能となり,地球温暖化抑制に寄与できる.

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公開日: 2021-02-19  

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