| 研究概要 |
金属間化合物をカニカルアロイング(MA)処理すると、非晶質化することが知られている。この研究では、純アルミニウム粉末に金属間化合物粉末を添加してMA処理をし、非晶質化した微細な金属間化合物粒子のアルミニウム粉末中への分散を図った。さらに、非晶質相の結晶化温度以下の熱間押出しによってMA粉末を緻密化し、非晶質相粒子分散アルミニウム材料の創製を試みた。金属間化合物は遷移金属のアルミニウムに対する平衡相である、TiAl_3、ZrAl_3、FeAl_3、NiAl_3、MnAl_6、CrAl_7、Co_2Al_9、FeNiAl_9の8種類を選んだ。各化合物をアルミニウムに対して前の4種の化合物は10at%、後の4種は20at%の割合で添加した。MA処理によって、脆い金属間化合物は砕かれて、軟質のアルミニウム中に微細に分散した。MA処理を続けると金属間化合物からのX線回折強度は低下し、TiAl_3、ZrAl_3、FeAl_3、NiAl_3の回折線は、MA処理の目標時間である24時間経過すると消滅した。他の4種類の化合物の回折線強度も弱くなるが、目標時間の100時間経過後にもごく弱いピ-クが認められた。MA粉末の示差熱分析によると、金属間化合物の結晶化にともなう発熱が検出され、金属間化合物は非晶質相としてMA粉末中に微細に分散していることがわかった。
熱間押出温度を非晶質相の結晶化温度以下として押出材を作製したが、非晶質相は再び結晶化した。非晶質相分散アルミニウム材料を得るためには、さらに低い温度の緻密化の技術を考えなければならない。押出材は金属間化合物粒子の微細分散組織と、細かい亜結晶粒からなる加工組織を呈した。添加量の少ない合金については、引張強度を評価し、AlーFeAl_3合金は470MPaと最も高い室温強度を示した。添加量が多く、延性の低い合金は圧縮強度をしらべ,AlーFeNiAl_9合金の0.2%耐力は605MPaを示した。
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