2021 年度研究成果報告書

表面酸化によるアルミニウム鋳鉄の耐アルミニウム合金溶湯溶損性向上機構

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04802
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分26060:金属生産および資源生産関連
研究機関	近畿大学
研究代表者	淺野和典近畿大学, 理工学部, 教授 (50268471)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	鋳鉄 / アルミニウム / 溶損 / 酸化物層 / 金型
研究成果の概要	アルミニウム鋳鉄を大気中で加熱処理することで表面に酸化物層を生成し、アルミニウム合金溶湯に対してその耐溶損性を著しく向上させることが明らかとなった．溶湯中の主要元素のうち、Mgはその含有量が鋳鉄の溶損挙動に与える影響が大きく、Mg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．また溶湯中のFe含有量と溶湯中に浸漬・撹拌した加熱処理鋳鉄試料の溶損時間の間に明確な関係は認められないことがわかった．
自由記述の分野	金属材料工学、鋳造工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	アルミニウム含有鋳鉄を溶製し、これを加熱処理することで表面に酸化物層を生成させたアルミニウム鋳鉄試料を作製した。これが優れた耐アルミニウム合金溶湯溶損性を持つことを明らかにした．これにより、低コストで優れた耐溶損性を持つ金型材料を開発するための知見が得られた。本試料がアルミニウム合金溶湯に対して安定であることは、従来ダイカストを始めとする金型鋳造において懸念されてきた、溶湯の金型表面への焼付き抑制も期待できる。これによりJISダイカスト用アルミニウム合金に焼付き防止のために通常添加される鉄の量を減らすことができ、アルミニウム合金鋳物自体の機械的特性、特にじん性向上にも寄与できると考える。