リサイクル混合押出し法による高機能マグネシウム-セラミックス粒子複合形材の創製

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16560610
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 松木 賢司 富山大学, 工学部, 教授 (10019193)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高辻 則夫 富山大学, 工学部, 助教授 (20143844) ; 會田 哲夫 富山大学, 工学部, 助手 (20283062)
• Keywords: マグネシウム合金 / リサイクル / SiC粒子 / 繰り返し押出し / 複合材料 / 形材表面性状 / 室温機械的性質

Research Abstract

1.マグネシウム合金切削チップのリサイクルを目的とした高品質熱間押出し法および押出し条件の検討
AZ31BおよびAZ91D合金切削チップの冷間圧粉により押出しビレットを作製し、その固化成形に熱間押出しを適用し、高品質な押出し材を得るための押出し条件を表面性状および3次元加工機で作製した引張り試験片の室温機械的性質に関して検討し,次の結論を得た。
(1)両合金の切削チップ押出し材において,押出し条件が適切であれば鋳造ビレット材に匹敵するかそれ以上に優れた室温機械的性質が得られる。
(2)両合金の押出し材表面には,押出し方向にほぼ直角方向の波状の特有の表面あれを発生した。
(3)鋭い直角のダイスコーナ部を有するダイスでは,コーナー部のダイス面に沿ったビレットの流出は内層に比較して困難なため,押出し材表面層に不連続に流出する事が,波状の表面あれを生成する原因と考えられる。
(4)そこで、ダイスコーナ部に1.5mmのRを有するR型ダイスを工夫して押出した結果、波状の表面あれを解消した健全な形材を得ることが可能になった。
2.マグネシウム合金切削チップ-SIC粒子複合ビレットの繰り返し押出しによる均一混合複合材の作製条件の検討
(1)平均粒子径で1.2μmと11μmのSIC粒子を、切削チップに体積率で5%と10%予備混合した押出しビレットを作製した。
(2)R型ダイスを用い623Kで、押出し比R=33と50で、繰返し数N=1-5回で板形状に押出した結果、11μmの粗いSIC粒子はマトリックスにほぼ均質に分散した。しかし、1.2μmの微細粉末はかなりの割合で均質に分散するが凝集部分も観察される。その解消には押出し比の増大が必要である。