アルミニウム系焼結合金の内部摩擦と疲労に関する研究

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アルミニウム系焼結合金の高密度化をはかり、機械的性質の向上を目指すとともに、本材料が本来持っている防振性を今後の新しい材料特性として有効に利用することが考えられる。本研究では2014アルミニウム系焼結合金を作製し、内部摩擦の測定とその防振性を検討するとともに、疲労特性についても実験と検討を行った。原料粉末は主として純金属粉末を所定の配合比で混合し、一軸圧縮成形で圧粉体を作製した。焼結雰囲気は高純度窒素気流中であり、焼結温度と時間は873K×1.2KSである。内部摩擦の測定は電磁式共振横振動法ならびに電磁式共振片梁法を採用した。得られた結果とその検討内容は以下の通りである。(1) 焼結のみ、およびさらにT6処理した試料ともに最大歪み振幅(εmax)が約1×10^<-5>より高い範囲で、εmax依存性が観察された。(2) 歪み振幅依存性のない低εmax域内で内部摩擦(Q^<-1>)のT6を比較すると、Q^<-1>は7.5〜8.1×10^<-3>で、Fe焼結体の約10倍、Pb溶浸Fe焼結体の約4倍の大きさであり、本Al系焼結合金における防振性の高いことが確認できた(3)本実験で用いた焼結のみ、およびT6処理した試料のQ^<-1>はCu含有率依存性を示し、Cu含有率が増加するとともに、両者ともQ^<-1>は低下した。(4)焼結体をT6処理すると、引張強さは密度比93%の場合、Cu含有率に応じて150〜200から250〜280に増加するが、低εmax域ではQ^<-1>もT6処理することにより若干大きくなる傾向が見られた。(5)本焼結合金の防振機構は、転位型に加えて複合型であると考えられるが、詳細は不明である。なお、本焼結合金の疲労に関する実験と検討内容は現在その研究成果を論文として粉体粉末冶金協会に投稿中である。