過冷融液凝固のミクロ・マクロ解析と組織制御

过冷熔体凝固微观宏观分析与组织控制

• 批准号: 09750240
• 负责人: 義岡 秀晃
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Toyama National College of Maritime Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750240/
• 关键词: ミクロ凝固; 結晶成長; マッシュ域

凝固相変態を利用した材料製造においては,固相の組成や組織を微視的レベルで制御することが要求され,ここに熱的操作条件としてのマクロ量と組織・構造のミクロ量との連成が課題となる.Bi-Sn合金を供試した動的凝固のその場凍結実験を行い,過冷却と壁面冷却からなる融液の凝固過程とマッシュ域-(固液共存域)で形成されるミクロ組織の詳細を,金属特有の固溶体の問題を含めて追究し,以下の成果を得た.1) SEMによる組織観察とX線アナライザーによる構成元素の分析により,溶質原子の固相への取り込みと融液側への排出を含めて,マッシュ前線部で形成されるミクロ組織の形成機構がマクロな伝熱場との関連づけのもとで理解された.2) 分配係数が1に近い合金系においては,固液界面で排出される溶質の一部を固溶体として結晶内部に取り込むため,組成的過冷による結晶界面の高次・複雑化が抑制される.初期組成が小さく局所冷却速度が小さいほど高次アームを持たないセル状結晶の形態になりやすく,その逆の場合にはデンドライト状となることが明らかとなった.3) 分析で得られた知見をもとに,固液界面の安定-不安定遷移とそれによる結晶のミクロ構造の変化(主軸と側枝のスペース間隔,密度)を予測するマクロ・ミクロモデルが提示された.4) マクロ・ミクロ解析によって計算された主軸間隔,側枝間煽,形態変化及び組成分布についての結果と実験結果との比較により,本モデルの妥当性が示された.

Solidification phase change is used in the production of materials. Solid phase composition, microstructure, Weishi app, control system, thermal operating conditions, microstructure, microstructure Solidification process of molten liquid during supercooling and wall cooling; formation of solid phase transition region; detailed investigation of metal-specific solid solution; and the following results. 1) SEM examination of microstructure; X-ray analysis of constituent elements; solutes; solid phase transition; extraction of molten liquid; and discharge of solutes. 2) Distribution coefficient = 1, alloy system = 1, solid-liquid interface = 1, solute = 1, solid solution = 1, crystal interior = 1, composition = 1, supercooling = 1, crystal interface = 1, recombination = 1, crystallization = 1, crystallization = 1, crystallization = The initial composition is small, the cooling rate is small, and the morphology of the solid-like crystals can be maintained at high orders. In other cases, the shape of the crystals can be changed to a uniform shape. 3) With the insights gained from the analysis, the crystal structure changes due to the stability-instability migration at the solid-liquid interface.(Principal axis, branch spacing, density) Prediction of the results of the calculation of principal axis spacing, branch spacing, morphology and composition distribution Comparison of the results of the calculation of the appropriateness of the results of the analysis.

项目成果

義岡 秀晃: "マッシュ域における結晶の形態と成長" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 3. 881-882 (1998)

Hideaki Yoshioka：“醪液区域的晶体形态和生长”第 35 届日本传热研讨会论文集 3. 881-882 (1998)。

林 勇二郎: "複合成分系のミクロ凝固とマクロ伝熱" 機械の研究(養賢堂). 50・11. 1129-1137 (1998)

Yujiro Hayashi：“复杂部件系统的微观凝固和宏观传热”机械研究（Yokendo）50・11（1998）。

義岡,古市,林: "マッシュー域の形成と成長モデル" 第34回日本伝熱シンポジウム講演論文集. vol.II. 463-464 (1997)

Yoshioka、Furuichi、Hayashi：“摩周地区的形成和增长模型”第 34 届日本传热研讨会论文集第 463-464 卷（1997 年）。