鋳物について語ろう
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0008名も無きマテリアルさん
2010/10/21(木) 01:52:10共晶は幾何学的配置が広い範囲で変化する.存在する相の数に関しては,4相まで同時に
成長することが観察されている.しかし,工業的に有用な共晶合金の多くは,2相から
構成されている.
両相の体積率が共に大きい場合(f ≒0.5)すなわち対称な状態図であるような状態であるが,
これは層状共晶(例,Pb-Sn)の形成の良い例である.ところが,一方の体積が少ない場合,
その相が繊維状になる傾向がある(例,NiAl-CrでのCr).ある相の体積率が0〜0.28の範囲では,
特に両相がnon-facetである場合,共晶は繊維状となるであろう.0.28〜0.50では共晶は層状に
なる傾向がある.両相の融解エンタルピーが小さい場合,共晶は規則的形態をとる.1方の相が
高い融解エンタルピーを持つか,あるいはある最小エネルギーを持つ界面が2相間に存在する場合,
繊維状の相はfacetとなる.Facetな形態を取る場合,共晶の形態は不規則となることが多く,
またこのことは工業的に最も重要であるFe-C合金(鋳鉄)とAl-Si合金にあてはまることである.
この2種の共晶は,第2相の体積率が0.28よりかなり小さいにもかかわらず,通常、層状組織に
近い形態となる.これでは,facetな相の成長の強い異方性と,その界面エネルギーとが
支配的役割を果たす.
共晶の規則性はその機械的性質に大きく影響し,このことは,in-situ複合材料として知られて
いるような材料を得るために,相の方向性を制御する必要がある場合に特に重要となる.
こういった合金は,熱流束の制御を利用して,よく揃った形式で成長となるようにする.
Ni-TaCでのTaCのように繊維状の相が強い場合には,合金のクリープ強度がが大きく向上する.
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