2006 Fiscal Year Annual Research Report
非平衡PMプロセス材の疑似的超塑性挙動の解明と難加工材料の精密成形への展開
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16360350
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
飴山 惠 立命館大学, 理工学部, 教授 (10184243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂根 政男 立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
宮野 公樹 京都大学, 工学研究科, 講師 (40363353)
日下 貴之 立命館大学, 理工学部, 教授 (10309099)
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| Keywords | ナノ結晶 / メカニカルミリング / 加工熱処理 / 高温変形 / 超塑性変形 / タングステン / レニウム |
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| Research Abstract |
本年度は、難加工性材料の一つであるタングステン(W)の高温変形に着目した研究を行った。Wは金属中で最高の融点(3695K)を持つ元素であり,さらに高温における蒸気圧が小さい,機械的強度が高い,比重が非常に大きい(19.39/cm^3),およびガス放出がきわめて少ないといった特徴を生かし,照明用のフィラメントやワイヤ電極などを中心に利用されてきた,しかしながら,Wは高温用材料として非常に優れた特性を有しているが,難加工性が大きな問題となっている.研究成果を下記に記す。
(a)W粉末にメカニカルミリング(MM)を施した結果,結晶粒径10nm程度のナノ化を達成した.
(b)Reを10mass%添加したW-10Reについては,高温においてRe添加による結晶粒成長の抑制が確認できた.
(c)各焼結体の曲げ試験結果より,MMによる結晶粒微細化によって強度が向上した.特にW-10Re/MM粉末焼結体は純W粉末焼結体の約4倍の強度を持つことが明らかとなった.
(d)各焼結体の高温圧縮試験結果より,MMおよびReの添加による圧縮率の上昇が確認できた.純W/MM粉末焼結体は1273Kという融点に比して著しく低い温度で変形能40%という大きな変形が確認できたが,変形中に大きく粒成長することが分かった.W-10R/MM粉末焼結体については,変形中の粒成長が抑制され,1573Kで変形能73%という非常に大きな変形が認められた.
(e)W-10Re/MM粉末焼結体の1473Kにおける圧縮変形でのひずみ速度感受性指数m値は0.41であった.さらに変形後も転位がほとんど存在せず,等軸粒を維持していることより,超塑性により変形したことが明らかとなった。したがって、難加工性Wの超塑性加工の可能性を確認できた。
以上の成果は、学術論文だけでなく、学会報告等にも発表を行った。
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