摩擦接合法による金属ガラスの接合に関する研究

摩擦连接法连接金属玻璃的研究

• 批准号: 03J08684
• 负责人: 庄司 卓央
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J08684/
• 关键词: 金属ガラス; アモルファス合金; 摩擦接合; 過冷却液体; 高速超塑性

本年度は、金属ガラスの摩擦接合における接合メカニズムを解明することを目的に、接合界面の温度測定やその場観察を行うことにより詳細に調査した。また、新たに金属ガラスとMg合金の摩擦接合を試み、その接合可能性を調査した。(1)接合界面の温度測定とその場観察Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスと接触面に熱電対を挿入した軟鋼とを摩擦接合させ、金属ガラスが変形するときの接合界面の温度履歴を測定した結果、最高到達温度は本金属ガラスのガラス遷移温度以上結晶化温度未満であった。この結果は、摩擦接合時の接合界面は過冷却液体状態となっていることを示しており、金属ガラスの摩擦接合は過冷却液相接合であることが明らかになった。また、高速度カメラによる金属ガラス同士の摩擦接合過程のその場観察の結果、金属ガラスは約80mm^3/sという極めて速い速度で約400μmの張出しを逐次形成していることがわかった。このことから、過冷却液体状態となった接合界面の金属ガラスは、高速超塑性変形により接合界面の外側に張出しとして形成されていることが明らかになった。(2)金属ガラスとMg合金の摩擦接合金属ガラスと商用Mg合金(AZ31、AZ61、AZ91、AM60)や室温で高強度・高延性を有すとともに高速超塑性を示すMg_<97>Zn_1Y_2 RS P/Mとの摩擦接合を試みた結果、接合界面外周部には超塑性変形による張出しが観察され、接合界面の金属ガラスとMg合金がともに変形して接合していることがわかった。接合界面には欠陥が観察されず、前面に渡って接合できていた。X線回折の結果、金属ガラス側は結晶化することなくアモルファス構造を保持しながら接合できていることがわかった。また、引張試験の結果、破断はMg合金側で起こっており、引張強度はMg合金本来の強度と同等であり、接合部は十分な強度を保持して接合できていることがわかった。

This year は, metal ガ ラ ス の friction joint に お け る joint メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose に, joint interface の temperature measuring や そ の field line 観 examine を う こ と に よ り に detailed investigation し た. Youdaoplaceholder0, new たに metal ガラスとMg alloy <s:1> friction bonding を test み, そ <s:1> bonding possibility を investigation た た た (1) joint interface の temperature measurement と そ の field 観 examine Pd_ < > 40 Ni_ < > 40 P_ < > 20 metal ガ ラ ス と contact に thermoelectric を seaborne scions into し た mild steel と を friction joint さ せ, metal ガ ラ ス が - shaped す る と き の の joint interface temperature determination of shoe bearing を し た results, peak temperature は the metal ガ ラ ス の ガ ラ ス migration temperature above The crystallization temperature is not satisfied であった. こ の results は bonding interface friction joint の, は supercooled liquid state と な っ て い る こ と を shown し て お り, metal ガ ラ ス の friction joint は supercooled liquid phase conjugation で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, high speed カ メ ラ に よ る metal ガ ラ ス with James の friction jointing process の そ の 観 examine の result, metal ガ ラ ス は about 80 mm ^ 3 / s と い う extremely め で い て speed speed of about 400 microns の zhang out し を successive form し て い る こ と が わ か っ た. こ の こ と か ら, supercooled liquid state と な っ た joint interface の metal ガ ラ ス は, high-speed に superplastic - よ り の lateral joint interface に zhang out し と し て form さ れ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. (2) metal ガ ラ ス と Mg alloy の friction joint metal ガ ラ ス と commercial Mg alloy (AZ31, AZ61, AZ91, AM60) で や room temperature high strength, high ductility を す と と も に high-speed superplastic を shown す Mg_ < 97 > Zn_1Y_2 RS P/M と の friction joint を try み た results, peripheral joint interface に は に superplastic - よ る zhang out し が 観 examine さ れ, joint interface の metal ガ ラ ス と Mg alloy が と も に - shaped し て joint し て い る こ と が わ か っ た. The interface for joining に に is short of 陥が観 to see されず, and the front に is って to join で て て た た た た た. X-ray inflexion の results, metal ガ ラ ス side は crystallization す る こ と な く ア モ ル フ ァ ス tectonic を keep し な が ら joint で き て い る こ と が わ か っ た. ま た, extension and test の results, breaking は Mg alloy side since で こ っ て お り, extension and strength は Mg alloy was の strength と equal で あ り, the strength of joints は very な を keep し て joint で き て い る こ と が わ か っ た.

项目成果

T.Shoji: "Joining of Zr_<41>Be_<23>Ti_14Cu_<12>Ni_<10> Bulk Metallic Glasses by a Friction Welding Method"Materials Transactions. 44. 1809-1816 (2003)

T.Shoji：“通过摩擦焊接法连接 Zr_<41>Be_<23>Ti_14Cu_<12>Ni_<10>块状金属玻璃”材料交易。

Welding of Bulk Metallic Glasses to Different Ones

将块状金属玻璃焊接到不同的玻璃上

• 发表时间: 2004
• 期刊: Materials Science Engineering A 375-377
• 作者: T.Shoji;Y.Kawamura;Y.Ohno
• 通讯作者: Y.Ohno