超微細結晶粒組織をもつ機能性銅合金複合材料の開発に関する研究

前年度の研究で得られた結果を基に、Cu、Ti、Bの混合粉末をメカニカルアロイング(MA)し、Cu-Ti合金相中にTi-B反応生成物粒子が分散する合金粉末を作製した。この合金粉末を種々の温度で熱処理し、組織と堅さの変化を調べた結果;(1)670〜1170Kで短時間(1.2〜3.6Ks)の加熱処理すると、明瞭な界面をもつ濃度勾配のある領域(ゾーン)が形成し、硬さが上昇する。また長時間加熱処理すると、TiB2などのほう化チタンの生成および純安定相Cu3Tiが析出し、加熱処理にともない硬さは2つの極大値をもって変化する。また、初期の硬さの極大値はB量に依存しないが、後期の硬さの極大値は高B量ほど大きい。(2)溶製材から作製したCu-Ti合金粉末にBを加えてMAした結果と比較すると、元素混合粉末をMAした方がほう化チタンの生成が著しい。MAした合金粉末の圧粉体を670〜1170Kで焼結した結果;(3)焼結体の空洞率は1170Kで焼結すると、焼結時間にともない減少するが、1070K以下の焼結ではほとんど変化しない。(4)焼結体の3点曲げ抗折試験により求めた破断強さは、粉末の硬さと同様に、焼結時間にともなって2段階に変化し、粒子界面にCu高濃度相が生成して粒子間の結合強さが上昇する。

前年度の研究で得られた結果を基に、Cu、Ti、Bの混合粉末をメカニカルアロイング(MA)し、Cu-Ti合金相中にTi-B反応生成物粒子が分散する合金粉末を作製した。この合金粉末を種々の温度で熱処理し、組織と堅さの変化を調べた結果;(1)670〜1170Kで短時間(1.2〜3.6Ks)の加熱処理すると、明瞭な界面をもつ濃度勾配のある領域(ゾーン)が形成し、硬さが上昇する。また長時間加熱処理すると、TiB2などのほう化チタンの生成および純安定相Cu3Tiが析出し、加熱処理にともない硬さは2つの極大値をもって変化する。また、初期の硬さの極大値はB量に依存しないが、後期の硬さの極大値は高B量ほど大きい。(2)溶製材から作製したCu-Ti合金粉末にBを加えてMAした結果と比較すると、元素混合粉末をMAした方がほう化チタンの生成が著しい。MAした合金粉末の圧粉体を670〜1170Kで焼結した結果;(3)焼結体の空洞率は1170Kで焼結すると、焼結時間にともない減少するが、1070K以下の焼結ではほとんど変化しない。(4)焼結体の3点曲げ抗折試験により求めた破断強さは、粉末の硬さと同様に、焼結時間にともなって2段階に変化し、粒子界面にCu高濃度相が生成して粒子間の結合強さが上昇する。