Al液滴の凝固後の表面性状 材料研究室 金子 優美
金型を用いた鋳造法の問題点 表面性状の改善 初期凝固現象が深く関係 金属ー鋳型界面の凝固現象の解明 1.研究目的 金型を用いた鋳造法の問題点 表面性状の改善 初期凝固現象が深く関係 金属ー鋳型界面の凝固現象の解明
実験条件 ①鋳造温度:700℃,750℃,及び800℃ ②試料重さ:0.5g一定 ③落下高さ:110㎜一定 ④鋳型:水冷鋳型 2.実験装置及び実験方法 実験条件 ①鋳造温度:700℃,750℃,及び800℃ ②試料重さ:0.5g一定 ③落下高さ:110㎜一定 ④鋳型:水冷鋳型
アルゴンガス アルゴンガス 冷却水 図1 実験装置
3.実験結果及び考察
図2 凝固試料縦断面のマクロ組織写真とスケッチ 5mm (b)TypeB (a)TypeA 図2 凝固試料縦断面のマクロ組織写真とスケッチ
図3 凝固試料の底面積とArガス圧との関係
図4 凝固試料の底面積とArガス圧との関係
図5 凝固試料の底面積とArガス圧との関係
図6 Arガス圧および鋳造温度による凝固試料の形状の変化
TypeA TypeB TypeD 鋳造温度 高 低 Arガス圧 小 大
液滴に水を用いた水モデル実験により、凝固機構を検討した。 液滴は鋳型上に押し広げられた後、表面張力の影響で丸くなる。
水モデル実験により、凝固機構を検討した。
4.結論
(1)液滴落下法により実験を行い、凝固試料の形状を TypeA、TypeB、TypeD に分類した。 水モデル実験で現れたTypeCは、今回のAlの実験では観察されなかった。 (2)Arガス圧が大きくなると、 面積および周囲長さ→増大 形状係数→減少(複雑な形状)
今後の予定 落下高さを変えた実験を行い、凝固試料の形状について検討する。
TypeA TypeB Difference of interface area.
Fig.7 Changes of shape of a solidified specimen with experimental conditions.
図8 凝固試料底面の周囲長さとArガス圧との関係
図9 凝固試料底面の周囲長さとArガス圧との関係
図10 凝固試料底面の周囲長さとArガス圧との関係
図11 凝固試料底面の形状係数とArガス圧との関係
図12 凝固試料底面の形状係数とArガス圧との関係
図13 凝固試料底面の形状係数とArガス圧との関係