| Research Abstract |
今年度は,まず,本研究課題の研究遂行に必要な複数の機器を購入,設置した。すなわち,極めて硬いタングステン(W)を精密切断するための装置,及びWの微細組織を透過電子顕微鏡により観察するための試験片作製に必要な装置である。次に,高エネルギー粒子照射によるWの著しい照射脆化をどれだけ改善できるかは,その組織制御の達成度に依存する。組織制御の中で特に重要な処理は,原料粉末の微細化と合金化を行うメカニカルアロイング(MA)処理,およびそのMA処理粉末を固化成形するための焼結であるので,これらの制御に必要な装置・治具等を試作した後,以下の実験を行った。
まず,原料粉末としてW,C,Tiを用い,3元平衡状態図でW_2Cが析出しない合金組成を選択し,それぞれの粉末粒子が数nm以下のサイズで均一に分散し,かつMA容器・ボール(材質:WC)からのWC混入がないMA処理条件を調査した。その際,MA処理には遊星型ボールミルを用い,原料粉末の量,ボールと粉末の重量比,容器の回転速度,時間の4つをパラメータにして調査した結果,最適なMA条件を見出すことができた。次に,その最適条件でMA処理された粉末に対し,高純度グラファイト製ダイスに入れ,高周波誘導加熱装置により高真空下,焼結の起こり得る広い温度範囲でホットプレス焼結(1500(8160)162320K, 30MPa, 1h, (8160)162×10^<-6> torr)を行った後,さらに高密度化するために熱間等方加圧焼結(HIP)処理(2370K, 200MPa, 3h)を行った。さらに,熱間鍛造,熱間圧延を施して厚さ約1mmの板材とした。現在,これらの得られた焼結材,鍛造材及び圧延材について,密度測定,X線回折実験,結晶粒度の測定,透過電子顕微鏡による微細組織の観察,及び低温靭性の評価を行っている。
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