金属粉末射出成形法による焼結チタン合金の開発

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1.研究目的本研究では、射出成形を利用したTi及びTi合金の焼結を行う際に重要な焼結条件を確立する。また、電子顕微鏡内で試料を加熱しながら観察することにより焼結メカニズムについての検討を行ない、ミクロ的及びマクロ的な解析の両面から焼結現象を明らかにすることを目的している。2.研究方法実験には、Ti、TiH及びAlーV合金粉末とアクリルーEVAーワックス系バインダ-を用い、これらを混練した後、射出成形機により成形した。これを各種温度で脱バインダ-を行った後、真空焼結炉において焼結を行い、曲げ試験片を作製した。この試験片の曲げ試験、組織観察などにより最適な焼結条件を検討した。また購入した透過型電子顕微鏡用ホットステ-ジを用いて試料を加熱しながら、ミクロ的に焼結現象を観察した。3.研究成果Ti及びTiー6Alー4V合金を対象として、系統的に調査して得られた主な成果は次のとおりである。(1)Ti及びTiー6Alー4V合金の場合とも、脱バインダ-温度は組織に大きな影響を与えるとともに、Arガス雰囲気で脱バインダ-を行なった方が、優れた密度及び機械的性質を得られることが明らかになった。(2)Ti及びTiー6Alー4V合金の場合とも、焼結温度が高いほど、またArガス雰囲気で焼結を行なうほど脱バインダ-温度に依らず優れた密度及び機械的性質を得られることが明らかになった。(3)Tiの場合には、TiH粉末の最適量の添加により、密度及び機械的性質を向上させることができる。