塑性変形能を有する従来にない硬質材料の創製とそのメカニズムの解明

创造前所未有的具有塑性变形能力的硬质材料并阐明其机理

• 批准号: 21K04671
• 负责人: 中山 博行
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04671/
• 关键词: マルテンサイト; サーメット; FeNi合金; 応力誘起相変態; 超硬合金; 応力誘起マルテンサイト

昨年度はTiCを硬質粒子に用いたTiC-25wt%(Fe(100-x), Nix)サーメットを作製し、その強度と延性を評価した。その結果、結合相であるFeNi合金がfcc構造からbcc構造へ応力誘起相変態を生じることで、強度、延性が共に向上することを明らかにした。そこで、今年度はサーメットとしてより高強度が期待できるTi(C, N)粒子を用いて、その機械的特性を評価した。具体的にはTi(C100-x), Nx)-25wt%(Fe(100-y), Niy)), x = 0~20, y = 50, 60となるように市販のTiC, TiN, FeおよびNi粉末をエタノール中で湿式混合した。これらを大気中で乾燥後、プレス成形し、真空焼結する事で試料を作製した。これら試料の破壊までの応力-歪曲線を4点曲げ試験により取得した。その際の歪みは、試料下面に添付した歪みゲージにより測定した。作製した試料の破壊強度と破壊歪みは、硬質粒子の窒素量が増えることで、共に低下することがわかった。特に延性低下は窒素無添加の場合に比べて著しく、半分程度にまで低下した。またy = 50とした方が60としたサーメットに比べて、強度、延性ともに優れることがわかった。これら試料のXRD結果およびSEM観察より、作製した試料はいずれもTi(C, N)相とFeNi合金相から形成されており、脆化相などは確認できず、TiC粒子を用いた場合と比べても両者に顕著な違いは見られなかった。これらを受けて今後は、変形中のFeNiの相変態挙動や、Ti(C, N)とFeNi合金界面強度などを調査する必要がある。

Yesterday's annual は TiC を に rigid particles with い た TiC - 25 wt % (Fe (100 - x), Nix) サ ー メ ッ ト を as し, そ の strength と ductility を review 価 し た. そ の results, combined with phase で あ る FeNi alloy が FCC structure か ら BCC structure へ 応 force induced phase state - born を じ る こ と で, strength and ductility が に upward す る こ と を Ming ら か に し た. そ こ で, our は サ ー メ ッ ト と し て よ り high-strength が expect で き を る Ti (C, N) particles with い て, そ の mechanical features を review 価 し た. Specific に は Ti (C100 - x), Nx) - 25 wt % (Fe (100 - y), Niy)), x = 0 ~ 20, y = 50, 60 と な る よ う に city vendor の TiC, TiN, Fe お よ び Ni powder を エ タ ノ ー ル で in wet mixing し た. The <s:1> れらを is dried in a large atmosphere through で, formed by プレス, and then formed in a vacuum through 焼. The で test material を is then prepared for <s:1> た. The <s:1> れら test material <s:1> breaks 壊まで 応 force-distortion line を 4-point bending げ experiment によ た achieves た. Youdaoplaceholder0 そ the そ is crooked み み, the に under the test material is added with た is crooked みゲ ジによ ジによ ジによ to determine た. Cropping し た sample の 壊 strength と breaking 壊 slanting み は, rigid particle の smothering element quantity が raised え る こ と で, low に す る こ と が わ か っ た. The に ductility is particularly low. In cases where nitrogen is not added, the に is に lower than that in べて く く and by half a degree にまで. ま た y = 50 と し た が 60 と し た サ ー メ ッ ト に than べ て, strength and ductility と も に optimal れ る こ と が わ か っ た. こ れ ら sample の XRD results お よ び SEM 観 examine よ り, cropping し た sample は い ず れ も Ti (C, N) phase と FeNi alloy phase か ら form さ れ て お り, brittle phase な ど は confirm で き ず, TiC particles を い と た occasion than べ て も struck the に 顕 the な violations い は see ら れ な か っ た. こ れ ら を by け て in future は, variations in の FeNi の phase - state 挙 dynamic や, Ti (C, N) と FeNi alloy interface strength な ど を survey す る necessary が あ る.

项目成果

応力誘起マルテンサイト変態を生じるFe-Ni合金を結合相に用いたTiC基サーメットの試作と機械的特性評価

以 Fe-Ni 合金为粘结相引起应力诱导马氏体转变的 TiC 基金属陶瓷的原型制作和力学性能评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 中山博行;尾崎公洋
• 通讯作者: 尾崎公洋

炭素濃度および冷却速度コントロールによるMo2C-Ni二相合金の作製とその抗折強度

控制碳浓度和冷却速率制备Mo2C-Ni双相合金及其抗弯强度

• 发表时间: 2021
• 作者: 中山博行;尾崎公洋
• 通讯作者: 尾崎公洋

Fabrication of metastable dual-phase Mo2C-20 mass%Ni cermet through carbon content control and rapid cooling and its transverse rapture strength

• DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2021.105561
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: International Journal of Refractory Metals & Hard Materials
• 影响因子: 3.6
• 作者: H. Nakayama;K. Ozaki

粒径および結合相が異なる超硬合金の圧縮変形挙動の比較

不同晶粒尺寸和粘结相硬质合金压缩变形行为比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 中山博行;尾崎公洋
• 通讯作者: 尾崎公洋