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。

今年，我们通过测量粘结界面和原位观察的温度进行了详细的研究，目的是阐明金属玻璃摩擦键合中的粘结机制。此外，我们尝试在金属玻璃和MG合金之间进行新的摩擦结合，并研究了加入的可能性。 （1）温度测量和原位观察粘合界面PD_ <40> ni_ <40> P_ <20>金属玻璃和刻在接触表面中的热电偶的金属玻璃和低碳钢是摩擦键合的，当金属玻璃的最高温度触及的金属玻璃上方是金属玻璃温度和下面的玻璃温度和下面的温度下，粘合界面的温度历史是粘合界面的温度历史。该结果表明，摩擦键合过程中的粘结界面处于过冷的液态状态，并且发现金属玻璃的摩擦键合是一种超冷的液相粘结。此外，由于使用高速摄像头对金属玻璃之间的摩擦键合过程的原位观察，发现金属玻璃的逐渐以非常快的速度逐渐形成，约为80 mm^3/s。这表明，由于高速超塑性变形，在界面上形成了超冷液态的界面上的金属玻璃。 （2）金属玻璃和MG合金的摩擦键合我们试图在金属玻璃和商业MG合金（AZ31，AZ61，AZ61，AZ91，AM60）和MG_ <97> Zn_1y_2 rs p/m之间摩擦结合，在房间温度下具有高强度和高速度的固定性，并在速度上表现出了较高的速度，我们观察了超级启动，我们就会观察到很高的速度，我们会观察到超级启动。在关节界面的外围外围，并在关节界面处的金属玻璃和MG合金均变形和粘合。在关节的界面上没有观察到缺陷，并且在前表面上可能存在关节。 X射线衍射表明，金属玻璃侧在保持无定形结构的同时粘合而不结晶。此外，拉伸试验表明，断裂发生在MG合金侧，拉伸强度等于MG合金的原始强度，并且可以在保持足够强度的同时连接关节。

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