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J-GLOBAL ID：202002242694285366   整理番号：20A2808730

スパークプラズマ押出(SPE)プロセスによって作製した三つの円筒状層を有する傾斜機能ロッドの製造と各層の特性

Fabrication of functionally graded rods with three cylindrical layers made by spark plasma extrusion (SPE) process and characteristics of each layer

著者 (5件)： IZUI Hiroshi (Department of Aerospace Engineering, Nihon University) ,  KANAZAWA Keisuke (Department of Aerospace Engineering, Graduate School of Nihon University) ,  WATANABE Takuto (Department of Aerospace Engineering, Nihon University) ,  SHIODA Hideki (Department of Aerospace Engineering, Nihon University) ,  ABE Koichiro (Department of Aerospace Engineering, Nihon University)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 7  号： 5  ページ： 20-00071(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 半径方向に三つの層を有する傾斜機能(FG)ロッドを,スパークプラズマ押出(SPE)プロセスによって製造した。このFGロッドは中心部に純Ti圧密体,中央部に15TiB/Ti複合材料層,および外部に25TiC/Ti複合材料層からなる。押出を,温度1000°C,圧力50MPa,押出比(押出前の断面積/押出後の断面積)2.3(d_i=15mmからd_o=10mmまで)および3.5(d_i=15mmからd_o=8mmまで)において実施した。40mm以上の長さと高い相対密度を有するFGロッドをSPEプロセスで得ることができた。押出後の純Ti層の断面積比は,15TiB/Tiおよび25TiC/Ti複合材料層と比較して,純Tiの高い延性により顕著に減少した。対照的に,25TiC/Ti複合材料層は全く低い延性を持つために,25TiC/Ti複合材料層の断面積比は押出後に増加した。押出の際の十分な材料流れにより,FGロッドの25TiC/Ti複合材料層中のTiC粒子は,押出方向に沿って均一に分布した。更に,SPEプロセスの際に,TiB/Ti複合材料層中のTiBクラスターはTiBウィスカーへ変態し,TiBウィスカーは主に押出方向へ平行に配向した。SPEプロセスで製造したTiB/Ti複合材料層の引張強さは,TiBウィスカーの変態と押出方向に沿ったそれらの配向により改善した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *傾斜機能材料 ,  チタン ,  炭化チタン ,  チタン化合物 ,  ホウ化物 ,  *放電プラズマ焼結 ,  *押出 ,  棒 ,  ホイスカ ,  相変態 ,  *引張強さ ,  金属組織
準シソーラス用語： ホウ化チタン ,  ロッド

著者キーワード (7件)： 傾斜機能(FG)ロッド ,  チタンマトリックス複合材料 ,  TiB ,  TiC ,  放電プラズマ焼結(SPE)プロセス ,  微細構造 ,  引張特性

分類 (3件)： 金属系複合材料一般  (WE04010V) ,  圧粉,焼結  (WC02030X) ,  機械的性質  (WB02030U)

引用文献 (18件)：

• Chmielewski, M., and Pietrzak, K., Metal-ceramic functionally graded materials - manufacturing, characterization, application, Bulletin of the Polish Academy of Science Technical Science, Vol. 64, No.1 (2016), pp.151-160.
• da Silva, A.A.M., dos Santos, J.F., and Strohaecker, T.R., An investigation of the fracture behavior of diffusion-bonded Ti6Al4V/TiC/10p, Composites Science and Technology, Vol.66, No.13 (2006), pp.2063-2068.
• Fukuda, H., Chou, T. W., A probabilistic theory of the strength of short-fibre composites with variable fibre length and orientation, Journal of Materials Science, Vol.17, No. 4 (1982), pp.1003-1011.
• Guo, X., Wang, L., Wang, M., Qin, J., Zhang, D., and Lu, W., Effects of degree of deformation on the microstructure, mechanical properties and texture of hybrid-reinforced titanium matrix composites, Acta Materialia, Vol. 60, Issue 5 (2012), pp. 2656-2667.
• Izui, H., Toen, K., Kamegawa, S., and Komiya, Y., Dry sliding wear behavior of TiB/Ti and TiC/Ti composites, Mechanical Engineering Journal, DOI: 10. 1299/mej. 17-00523.

タイトルに関連する用語 (7件)： スパーク ,  プラズマ ,  押出 ,  SPE ,  プロセス ,  作製 ,  ロッド