| 研究課題/領域番号 |
18K04802
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
淺野 和典 近畿大学, 理工学部, 教授 (50268471)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 鋳鉄 / アルミニウム / 溶損 / 酸化皮膜 |
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| 研究実績の概要 |
アルミニウム合金鋳物に用いる金型は、生産性向上や低コスト化の観点から、その耐アルミニウム溶湯溶損性が求められている。本研究では、低コストで優れた耐溶損性が期待できるアルミニウム添加鋳鉄に注目し、これに加熱処理を施して表面に耐溶損性に優れた酸化皮膜（酸化物層）を生成させた試料について、その耐溶損性を明らかにすることを目的としている．
これまでに、アルミニウム鋳鉄を大気中で加熱することにより，表面にFe2O3, Al2O3 などから成る複合酸化物層が形成されること、鋳鉄のアルミニウム含有量が多いほどAl2O3が多くなることを明らかにした．酸化物の鋳鉄基地への密着状態を考慮し，加熱条件は1173 K-10 hが最適と判断した．
加熱処理によって鋳鉄の耐溶損性は著しく向上することがわかった．溶湯中のマグネシウム含有量が耐溶損性に及ぼす影響は大きく，実用アルミニウム合金鋳物の組成範囲ではマグネシウムを含まない場合が溶損までの時間が最も長くなることがわかった．これら溶湯に浸漬・撹拌中のアルミニウム鋳鉄の溶損挙動は，溶湯との反応や酸化物の密着・剥離傾向（酸化物層の機械的・化学的安定性）を合わせて考えることで説明できることがわかった．
なお、ダイカスト用合金として用いられるアルミニウム合金には、金型との焼付き低減のために鉄を添加したものも用いられる．そこで、鉄を含む合金溶湯に加熱処理しないアルミニウム鋳鉄を浸漬・撹拌したところ、上述したマグネシウムと同様に、鉄の含有量が鋳鉄の耐溶損性に影響を及ぼすことが明らかとなった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
申請時に計画していた実験の大半を終え、得られた成果を学会で発表することができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた結果をまとめて学会発表および論文投稿を行う。
アルミニウム合金ダイカストを想定して、鉄含有量を増加させたアルミニウム合金溶湯に加熱処理したアルミニウム鋳鉄試料を浸漬・撹拌した場合の鋳鉄の溶損挙動を解析することで、ダイカスト用金型材料への適用を検討したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染拡大により、参加予定していた国内外の学会が中止・延期あるいはオンライン開催となり、旅費を使用しなかったため。
次年度は一部開催の予定なので、旅費の使用を見込んでいる。計画時に予定していたよりも物品費の支出が予想されるので、旅費を予定通り執行できなかった場合は物品費に充てたい。
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