偏晶合金の凝固組織に及ぼす電流および電場印加の影響

电流和电场施加对单晶合金凝固组织的影响

• 批准号: 08750861
• 负责人: 小塚 敏之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750861/
• 关键词: 材料電磁プロセシング; 凝固工学; 偏晶合金; 界面工学; 界面張力; 2相分離; 強電場; 一方向凝固

材料プロセスの設計においては、運動量、熱、溶質の移動現象が重要となる。材料電磁プロセシングの分野では、さらに電場、磁場というプロセス変数を加えることで従来の問題点を解決し、あるいは全く新しいプロセスの可能性を見いだす研究分野である。また、従来の凝固工学の分野においても、凝固組織に及ぼす操作因子として電場、磁場の効果は非常に興味のある研究対象となっている。本研究では工具材料、軸受け材料として利用される偏晶合金に着目した。偏晶の組織は2相に分離した液相が凝固し、マトリックスに均一微細粒が分散したもので、強電場印加の分散粒子に及ぼす電場の影響を調べた。実験には厚さ1mm程度の非常に薄いBi-Ga合金を試料とし7000ボルトまでの電圧を与えることのできる一方向凝固装置を用いた。Ga粒子の形状は凝固速度が増加するとともにそのサイズが減少し、従来の報告と一致した。電場を印加することで、粒子のサイズは肥大する傾向を示した。特に、凝固速度の速い場合には著しく効果が現れた。電場を印加することにより、固液界面に生成するGa滴の濡れ生が向上し、合体が促進され粒子のサイズが大きくなると考えられる。実際、電場を印加することによりGa粒子の存在率が大幅に増加しており、界面の乱れにより固相側に取り込まれてゆく量が多くなっている。この界面の乱れは凝固速度に依存しており、速くなるとより不安定、すなわち、乱れの波長は小さくなる。この界面の乱れのサイズに依存して粒子の大きさが決定されるが、凝固速度が大きくなり、乱れの波長がある値以下になった場合には、電場による界面張力の増加により粒子の取り込みに合体が優先し、異常な肥大化を引き起こすと考えられる。この一連の研究により、電場が界面の濡れ性、界面張力に影響を与えることが示され、凝固組織の電場による制御の可能性が示された。

Material design is important, as is the amount of motion, heat, and the movement of solutes. Material electromagnetic field, electric field, magnetic field, electromagnetic field, magnetic field, and electromagnetic field. The problems that have arisen are solved, and the possibilities are solved and the research fields are divided into new areas.また, 従来のsolidification engineering のfield においても, coagulation structure に and ぼす operating factors としてelectric field, magnetic field のeffect はvery にinteresting taste のある research 対 となっている. This research focuses on the use of monocrystalline alloys as tool materials and shaft bearing materials. The monocrystalline structure is divided into two phases, the liquid phase is solidified, the マトリックスにuniform fine particles are dispersed, the strong electric field is applied to disperse the particles, and the influence of the electric field is adjusted. The Bi-Ga alloy sample, which is about 1mm thick but very thin, is made of 7000 ボルトまでの电徧を and the えることのできる one-way solidification device is used. The shape and solidification speed of Ga particles have increased and decreased, and the reports have been consistent. The electric field is added and the particle is enlarged and the tendency is shown. The special feature is that the solidification speed is very fast and the effect is not obvious when the situation is too fast. The electric field is added and the solid-liquid interface is generated. Upward し, combined が promotion され particles のサイズが大きくなると卡えられる. The existence rate of Ga particles in the electric field has increased significantly.り、Interface の disorder れ に よ り solid side に take り込 ま れ て ゆ く が く な っ て い る.このInterface's random れは solidification speed しており, speed くなるとよりunstable, すなわち, random れのwavelength は小さくなる.このInterface no chaos れのサイズにdependence して particles の大きさがdetermination されるが, solidification speed が大きくなり, chaos れのwavelength がある値 になったoccasion には, electric field によるinterfacial tension のincrease によりparticle のtake り込みにcombination がpriority し, abnormal なhypertrophy をinduced こすとtest えられる.このcontinuous research on the properties of the interface, the influence of the electric field, the influence of the interfacial tension, and the possibility of controlling the solidification structure through the electric field.