通電着火による金属間化合物TiAlの加圧反応焼結 塑性加工研究室 岩城 信二 圧力 電極 コンテナ 電圧 通電焼結の特徴 •導電性のある粉末を加圧し ながら短時間通電し,その抵 抗発熱によって焼結する. •粉末の自己発熱によって焼 結するため,エネルギ効率が 高い. 粉末 TiAlにおける反応焼結に及ぼす 通電条件の影響 ミリング時間 0,6,24,48,96 h ステンレスボール(φ50) (b)特性計測 •電気抵抗測定 •粉末形状観察(SEM) •X線回折 予備加圧 (470~1470MPa) 純Al (-200mesh)純Ti(-350mesh) (a)ミリング処理 電極(アルミナ分散 銅) コンテナ(ステンレ ス) 供試材料(1g) 電極 (c)予備加圧成形 圧力 (98~294MPa) 通電時間(1s) (e)焼結体の評価 電圧(5~8V) 絶縁紙 (d)通電加圧反応焼結 •密度測定 •組織観察(光学顕微鏡) •硬さ測定 •X線回折 106 0h 6h 24h 48h 電気抵抗 / m Ω 105 104 96h Ti Al 103 102 101 100 10-1 0 50 100 150 200 250 圧力 / MPa 図 供試材料及び原料素粉末の電気抵抗の圧力による変化 焼結体密度 / gcm-3 3.6 通電中の圧力 196MPa 98MPa 294MPa 通電電圧 7. 5V 3.5 通電時間 1 s 充填量 1 g 0 500 1000 予備加圧 / MPa 1500 図 焼結体密度におよぼす予備加圧及び通電中の圧力の影響 Intensity /arbitrary unit (a)E=7V,ミリング時間 24h (b)E=7V,ミリング時間 48h 通電条件 P=196MPa T=1s (c)E=8V,ミリング時間 24h 2θ/° 電圧 大 電圧 / V ミリング時間 温度 大 大 TiとAlの反応面積 8 7 6 5 反応性 向上 大 :反応あり :反応なし 通電条件 P=196MPa 0 24 48 ミリング時間 / h 図 X線回折結果 T=1s
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