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Fuctionality of P/M high-entropy alloys by active screen plasma nitriding

主动屏等离子渗氮粉末冶金高熵合金的功能性

基本信息

批准号：
21K04723
负责人：
西本明生
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kansai University
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

项目摘要

fcc系高エントロピー合金は、温度低下とともに強度が増加するばかりでなく、延性および破壊靭性が向上するという特異な力学特性を示すが、硬さは低く耐摩耗特性に劣るという欠点がある。本研究では、メカニカルアロイングと焼結法により作製した高エントロピー焼結合金に対して、アクティブスクリーンプラズマ窒化ならびにプラズマホウ化処理を行い、前述したfcc系高エントロピー合金の欠点を補うことを試みる。本研究を推進することにより、高エントロピー合金母材の強化とともに窒化層ならびにホウ化層による表面の更なる高硬度化や耐摩耗性改善が期待できる。また、スクリーンを用いるアクティブスクリーンプラズマ窒化法を適用することにより、硬さおよび耐食性に優れる拡張fcc相の形成も期待できる。高エントロピー合金のプラズマ窒化では、出発材料である粉末のボールミリングにより焼結体の密度の向上、硬さの増加、耐摩耗性の向上が認められた。焼結体の窒化後の試料において、ボールミリングにより焼結体に転位が導入されることで、表面窒素濃度の向上、表面硬さの向上が認められた。2022年9月にオーストリアで開催されたIFHTSE国際会議にて成果発表し、2023年3月にはBHM誌に論文発表した。高エントロピー合金のプラズマホウ化では、放電プラズマ焼結により作製した高エントロピー合金に対してホウ化処理を行い、断面の硬さ測定、断面のGD-OESによる元素分析および耐摩耗性の評価を行った。

Fcc is a high-temperature alloy with increased strength, ductility, fracture toughness, and special mechanical properties. It is hard and low in wear resistance. In this study, the preparation of high temperature sintered alloys by sintering method was studied. The defects of high temperature sintered alloys were studied. This study is expected to further improve the hardness and wear resistance of the alloy base material by strengthening the alloy base material and improving the surface hardness and wear resistance of the alloy base material. For example, if you want to use the "hard" and "fast" methods, you can use the "hard" and "fast" methods to form the "hard" and "fast" phases. High density, hardness and wear resistance of sintered body are increased by the increase of powder density and wear resistance. After sintering, the sample temperature is reduced, the surface temperature is increased, and the surface hardness is increased. IFHTSE International Conference was held in September 2022 and BHM International Conference was held in March 2023. High temperature alloy sintering process, hardness measurement of cross section, GD-OES analysis of cross section, and evaluation of wear resistance