グラスバブルコーティングTiを用いたマイクロ鈴構造Al合金の開発

使用玻璃泡涂层钛开发微钟结构铝合金

• 批准号: 16H00336
• 负责人: 佐竹 忠昭
• 金额: $ 0.29万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00336/
• 关键词: 鈴構造合金; グラスバブル; 粉末冶金

1. 目的本申請課題では、グラスバブルコーティングを施したTi微粒子を粉末冶金法によりA1合金中に分散することで、振動や音に対して減衰特性を有する鈴構造A1合金を開発することを目的とした。2. 研究方法核には粒径150μmのTi-6A1-4V合金微粒子を採用した。粒子径16μmのグラスバブルを用い、外径300μmとなるよう造粒法により核表面にコーティングした(以下核微粒子と呼ぶ)。母相には粒径150、500、1500μmのA1粉末と粒径150μmのA1-12Si合金粉末を用いた。各A1粉末とA1-12Si合金粉末および核微粒子(10wt.)を混合後、真空中においてグラファイト治具を用いて焼結した。また、A1-12Si合金粉末の含有量は約20wt.%、焼結温度は600℃とした。試験片寸法は制振試験用で幅10mm、長さ160mm、厚さ2mmとし、吸音試験用では直径29mm、厚さ3mmとした。試験片作製後、組織観察、吸音試験、制振試験を実施した。3. 研究成果SEM観察の結果、150μmのA1粉末を用いたもの(150μm材)では核微粒子をA1粉末が取り囲んだ形態で、500μm材と1500μm材ではA1粒子間に形成された気孔内に核微粒子が存在することが分かった。500～6300Hzでの吸音試験の結果、150μm材では20～30%の吸音率を有していることが分かった。また、500μm材では20～40%、1500μm材では20～60%の吸音率を有しており本鈴構造体が吸音機能を有していることが分かった。中央加振法による制振試験の結果、1500μm材については核微粒子を導入しない試験片(未導入材)に比較して損失係数の増加は認められなかうた。500μm材では未導入材(損失係数η0.0015)に比較してη0.0024と1.6倍に増加した。これらに対して、150μm材では大きな損失係数増加が認められ、未導入材のη0.0024に比較してη0.0053と2.2倍に増加した。さらに、核微粒子の量を20%まで増加させた150μm材では、1次共振点(230Hz)でηが0.012まで増加し5倍の増加が認められた。この結果は、本鈴構造材が特に低周波域での制振材として有望であることを示唆している。

1. The object of the present application is to develop an A1 alloy by powder metallurgy with Ti particles dispersed in the alloy, vibration, sound and attenuation characteristics. 2. Methods Ti-6A1 -4V alloy particles with particle size of 150μm were used. Particle diameter: 16μm, diameter: 300μm. A1 powder with particle size of 150 μ m, 500 μm and 1500μm and A1-12Si alloy powder with particle size of 150μm were used as parent phase. Each A1 powder and A1-12Si alloy powder nuclear particles (10wt.) After mixing, the mixture is heated in vacuum and sintered. A1-12Si alloy powder content is about 20 wt.%, The sintering temperature is 600℃. The test piece size is 10mm in width, 160mm in length and 2mm in thickness for vibration control, and 29mm in diameter and 3mm in thickness for sound absorption. After the test piece is made, the tissue inspection, sound absorption test and vibration control test are carried out. 3. SEM observation results showed that the morphology of A1 particles in 150μm A1 powder was different from that in 500μ m A1 powder and 1500 μm A1 powder. 500~6300Hz sound absorption test results, 150μm material is 20~30% of the sound absorption rate, there are two points. The sound absorption rate of 500μm material is 20~40%, and that of 1500μm material is 20~60%. The results of vibration control test by central excitation method show that the loss coefficient of 1500μm material is increased by comparing with that of the sample without introduction of nuclear particles. The 500μm material is 1.6 times higher than that of the non-doped material (loss coefficient η0.0015). The loss coefficient of 150μm material increased by 0.0024 compared with 0.0053 and 2.2 times. The number of nuclear particles increased by 20% to 150μm, and the first resonance point (230Hz) increased by 5 times to 0.012. As a result, the structural material of the bell is especially low frequency vibration damping material.