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。

Ultrasonic vibration machine, constant temperature water tank, silver test piece, test piece heating device, synchronization device, temperature measurement system equipment The measurement and recording device of the measurement and recording device is designed and produced by the company. Sub-いで、Water useいてUltrasound wave non-irradiationでのクエンチ実験を行い、Existingのデ-タと comparisonするThe soundness of the equipment is correct and the equipment is measured and improved. It is used for ultrasonic irradiation, the vibrator is 40kHz PZT type, and the high frequency input power is 300W. The temperature range of water is 20~70℃. In particular, the measurement of ultrasonic pressure distribution and the use of 35mm radiographic imaging during cooling were performed. The cooling process of ultrasonic irradiation and ultrasonic irradiation is greatly improved.すなわち, the cooling rate during film boiling cooling, the maximum cooling rate after the クエンチ point is increased, the temperature of the クエンチがhigh temperature side is shifted, and the することがshows された. Quantitative display of the influence of each effect of また and それらのに対するサブク-ルdegreeされ、サブク-ル度が大きいときに Effect が顕在なことが Showされた.さらに、Cooling processは4パタ-ンにClassificationされることが明らかにされた.また, フタル acid ジオクチルを Use いて実験を行い, a certain effect があることを正かめた. The relationship between the above により and the rapid cooling process of ultrasonic irradiation and the effect of the quenching process and the amount of つことおよびそのが明らかにされたので, Arbitrary cooling process is controlled and the method is used to control the cooling process and the method is designed.また, reason for the effect of ultrasonic irradiation, に关して, キャビテ-ション, film boiling evaporation film interface vibration and thinness It is necessary to investigate the deformation, instability of film boiling and collapse, etc., and to clarify the mechanism and explain it, and to conduct future research.

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。