超音波による急冷過程の増進と制御

超声波淬火过程的强化与控制

• 批准号: 01550170
• 负责人: 飯田 嘉宏
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550170/
• 关键词: 熱工学; 熱処理; 急冷過程; クエンチ現象; 膜沸騰伝熱; 超音波; 伝熱促進

超音波発振機、恒温水槽、銀製試験片、試験片加熱装置、同駆動装置、温度測定系より成る実験装置およびペンレコ-ダ-等より成る計測・記録装置の実験システムを設計・製作した。次いで、水を用いて超音波非照射下でのクエンチ実験を行い、既存のデ-タと比較するなどによって実験装置の健全性を確かめ、また装置および計測システムの改良を行った。超音波照射下の実験は、振動子として40kHzのPZT型を用い、高周波入力としては300Wとした。水のサブク-ル度は20〜70℃の範囲で可変とした。別に超音波圧分布を測定し、また冷却時の様相を35mmカメラで撮影した。まず、超音波照射によって冷却過程が大幅に増進されることが明らかになった。すなわち、膜沸騰冷却時の冷却速度、クエンチ点以降の最大冷却速度が増進され、クエンチ温度が高温側に移行することが示された。また、それらの各効果に対するサブク-ル度の影響が定量的に示され、サブク-ル度が大きいときに効果が顕著なことが示された。さらに、冷却過程は4パタ-ンに分類されることが明らかにされた。また、フタル酸ジオクチルを用いて実験を行い、一定の効果があることを確かめた。以上により、超音波照射が急冷過程の増進にきわめて大きな効果を持つことおよびその量的関係が明らかにされたので、任意の冷却過程を制御・実現出来る範囲と方法について検討し、マイクロコンピュ-タを組み込んだシステムを設計した。また、超音波照射による効果の原因に関して、キャビテ-ション、膜沸騰蒸気膜界面振動と薄状化、膜沸騰の不安定化と崩壊等について考察したが、明確な機構の解明は今後の研究による。

Ultrasound 発 vibration machine, constant temperature tank, silver test piece, test piece heating device, with 駆 moving device, temperature measurement system よ り into る be 験 device お よ び ペ ン レ コ ダ - such as よ り into る meter measuring, recording device の be 験 シ ス テ ム を design, production of し た. Time い で, water を い て ultrasound under non で の ク エ ン チ be 験 を い, existing の デ - タ と compare す る な ど に よ っ て be 験 device の sanity を か indeed め, ま た device お よ び measuring シ ス テ ム の improved line を っ た. Under the irradiation of ultrasound, the <s:1> instrument と, the vibrator と at 40kHz, the <s:1> PZT type を with と, the high-frequency input と て て <s:1> 300Wと た た. The temperature of water is サブ サブ -囲 で ranging from 20 to 70℃, and the <s:1> range is 囲で and can be changed to と た た. The に ultrasonic pressure distribution を was used to determine the を35mmカメラで image of the <s:1> sample during <s:1> and また cooling. Youdaoplaceholder0, ultrasonic irradiation によって cooling process が significantly に increases される とが とが brightness ら になった になった になった. す な わ ち film boiling の on cooling, cooling speed, ク エ ン チ point onwards の maximum cooling rate が rights into さ れ, ク エ ン が チ temperature high temperature side に transitional す る こ と が shown さ れ た. ま た, そ れ ら の the unseen fruit に す seaborne る サ ブ ク ル - affects が quantitative の に shown さ れ, サ ブ ク ル degrees - が big き い と き に unseen fruit が 顕 the な こ と が shown さ れ た. Youdaoplaceholder0, cooling process パタ 4パタ- に に classification される ら とが Ming ら らに された にされた. ま た, フ タ ル acid ジ オ ク チ ル を with い て be 験 を い, certain の unseen fruit が あ る こ と を か indeed め た. Above に よ り, ultrasound irradiation が quench process の rights into に き わ め て big き な unseen fruit を hold つ こ と お よ び そ の amount of masato が and Ming ら か に さ れ た の で, arbitrary の を cooling process system, the royal be out now, る van 囲 と method に つ い て beg し 検, マ イ ク ロ コ ン ピ ュ - タ を group み 込 ん だ シ ス テ ム を design し た. ま た, ultrasound irradiation に よ る unseen fruit の reason に masato し て, キ ャ ビ テ - シ ョ ン, film boiling steaming 気 vibration と thin membrane interface shape, film boiling の unrest と collapse 壊 etc に つ い て investigation し た が, clear な の interpret は の future research に よ る.

项目成果

飯田嘉宏,筒井健太郎,佐々木純一: "高温物体の液中急冷過程に対する超音波照射の影響" 日本機械学会論文集.

Yoshihiro Iida、Kentaro Tsutsui、Junichi Sasaki：“超声波照射对液体中高温物体淬火过程的影响”日本机械工程学会会议录。