化学反応と急速凝固による極微細組織を持つサ-メット

通过化学反应和快速凝固形成的超细结构金属陶瓷

• 批准号: 03650555
• 负责人: 村上 健児
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650555/
• 关键词: 複合材料; 炭化チタン; 複合粉末; 反応合成; 減圧プラズマ溶射

合金中に微細な炭化物を分散させることによってその機械的性質を著しく向上させることができるが,従来の方法では炭化物粉末を原料の一つとして用いるために,その粒径を1μm以下にするには問題があった。本研究では,化学反応とそれに続いての急速凝固によって微細な炭化物粒子を含む複合材料を作製した。1.チタン粉末と黒鉛粉末を混合,圧粉,焼結,粉砕して,この両粉末粒子から成る複合粉末を作り、これを減圧ブラズマ溶射した。複合粉末はプラズマフレ-ム中で溶触,反応した後,基材上で急速凝固して炭化チタン粒子を多量に含む複合材料皮膜を形成する。皮膜を構成する扁平粒子内には,粉末の飛行中に晶出した粒径1〜2μmの炭化チタン粒子と,粉末が基材に衝突して急速凝固するときに晶出した粒径0.1〜0.2μmの炭化チタン粒子が含まれる。2.鉄基合金中に炭化チタン粒子を分散させた複合材料を作製するために,3.1wt%の炭素を含む鉄ー炭素ーケイ素合金粉末とチタン粉末から成る複合粉末を上記と同様の方法で作り,減圧ブラズマ溶射した。鉄基合金中の炭素量が少ないために,溶射したままの皮膜中では炭化チタンは検出されないが,皮膜を1073Kで3600秒熱処理することによって炭化チタンが生成する。この炭化チタンには,急速凝固で鉄合金中に過飽和に固溶したチタンと炭素との間の反応によるもののほかに、鉄リッチな扁平粒子とチタンリッチな扁平粒子の間の反応拡散によるものも含まれている。優れた複合材料を作るためには,組成が均一で反応性の高い溶射用複合粉末を作ると共に,この粉末が完全な溶融状態で基材に衝突するように溶射パラメ-タを設定することが重要である。

Alloy に in imperceptible な を dispersion of carbon さ せ る こ と に よ っ て そ の mechanical properties を the し く upward さ せ る こ と が で き る が, 従 to の way で は を powder raw material of carbon の a つ と し て in い る た め に, そ の size を に under one mu m す る に は problem が あ っ た. This study で は, chemical 応 と そ れ に 続 い て の rapid solidification に よ っ て imperceptible な particles contains を む composites of carbon を cropping し た. 1. チ タ ン powder と を mix, at the end of the black lead powder 圧 powder, 焼 knot, powder 砕 し て, こ の struck powder particles か ら る composite powder を り, こ れ を minus 圧 ブ ラ ズ マ dissolve shot し た. Composite powder は プ ラ ズ マ フ レ - ム で dissolving touch, anti 応 し た, substrate で rapid solidification し て carbonized チ タ ン particle を に contain abundant む を composite skin membrane formation す る. Skin membrane を す る flat particles within に は, powder の flight に crystal out し た size 1 ~ 2 microns の carbonized チ タ ン と particles, powder が substrate に conflict し て rapid solidification す る と き に crystal out し た char particle size of 0.1 ~ 0.2 mu m の チ タ が ン particles containing ま れ る. Objects (2) iron base alloy in に carbonized チ タ を ン particles dispersed さ せ た composites を cropping す る た め に, 3.1 wt % の contains carbon を む iron objects ー carbon ー ケ イ element alloy powder と チ タ ン powder か ら る composite powder を written と with others の way で り, reduce 圧 ブ ラ ズ マ dissolve shot し た. Iron objects in the alloy の carbon fewer が な い た め に, dissolve shot し た ま ま の skin membrane in で は carbonized チ タ ン は 検 out さ れ な い が, skin membrane を 1073 k で 3600 seconds hot 処 Richard す る こ と に よ っ て carbonized チ タ ン が generated す る. こ の carbonized チ タ ン に は, rapid solidification of objects で iron alloy に supersaturated solid solution し に た チ タ ン と carbon と の の between anti 応 に よ る も の の ほ か に objects, iron リ ッ チ な flat particles と チ タ ン リ ッ チ な flat particles between の の anti 応 company, scattered に よ る も の も containing ま れ て い る. Optimal れ た composite materials を る た め に は, composition of uniform が で anti 応 の high い dissolve shot with composite powder を る と に, こ の powder が な completely melt state で す substrate に conflict る よ う に dissolve shot パ ラ メ - タ を set す る こ と が important で あ る.

项目成果

K.Murakami,K.Umetani,T.Okamoto,H.Matsumoto,Y.Miyamoto and K.Niihara: "Production of TicーFe Composite Materials by Plasma Spray Synthesis." Mater,Sci,Eng.

K.Murakami、K.Umetani、T.Okamoto、H.Matsumoto、Y.Miyamoto 和 K.Niihara：“通过等离子体喷涂合成生产 Tic-Fe 复合材料”。