| 研究課題/領域番号 |
62850127
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属加工
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
金子 純一 日本大学, 生産工学部, 教授 (00120410)
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| 研究分担者 |
青木 忠昭 東洋アルミニウム, 開発部, 主任
竹島 正博 日本大学, 生産工学部, 助手 (00154998)
菅又 信 日本大学, 生産工学部, 助教授 (90059600)
AOKI Tadaaki Development Division, Toyo Aluminum Company, Ltd.
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| キーワード | 鋳造組織 / 結晶粒微細化 / Al-Ti合金;Al-Ti-B合金 / 粉末冶金材料 / 分散強化合金 / メカニカルアロイング / Mechanical alloying |
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| 研究概要 |
メカニカルアロイング法によりAl-Ti及びAl-Ti-B合金を作製し、得られた合金粉末を圧縮成形、熱間押出によってP/M材とし、結晶微細化剤しての性能を市販の母合金微細化剤と比較検討した。Tiは金属Ti、TiAl_3、TiB_2、Bは金属B、TiB_2、AlB_2とそれぞれ構成相を変化させてP/M材を作製し、結晶微細化の機構について検討を加えた。99.9%Alの溶湯中にTi量として0.02%の微細化剤を添加し、溶解保持条件をいくつか変化させて、金型あるいは断熱鋳型中に鋳込んだ。得られた鋳塊の結晶粒組織を観察して微細化効果を比較した。結果をまとめると以下の通りである。
(1)メカニカルアロイングした粉末を直接添加するよりも、それを緻密化したP/Mで添加した方がすぐれた微細化効果が得られる。粉末では酸化等による損失が起こるためと考えられる。
(2)Al-TiAl_3合金P/M材は市販のAl-Ti母合金よりもすぐれた微細化効果を示す。P/M材中のTiAl_3粒子が微細に分散しているためと考えられ、添加後すぐに鋳造することによりとくにすぐれた微細化効果が得られる。
(3)TiB_2を含むP/M材では低い微細化性能を示す。TiB_2のみを含む場合はとくに低い微細化効果を示し、これにTiAl_3を添加することにより効果は改善される。TiB_2は異質核として作用しないものと結論された。
(4)Al-TiAl_3-AlB_2合金P/M材が低温短時間保持の場合は、市販のAl-Ti-B母合金微細化剤よりすぐれた効果を発揮した。また、金属Tiと金属Bを含むP/M材は市販母合金と同程度の効果が得られた。しかし、高温長時間保持の場合は市販母合金がすぐれていることがわかった。
(5)TiB_2やTiCなどのTi化合物を分散したP/M材は高い高温強度を示す。
(6)TiAl_3相やTiAl相はメカニカルアロイング中に非晶質化するが、熱間押出等の加熱により再び結晶化する。
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