日本溶射学会春季全国講演大会に参加

　固相粒子を高速で基材に衝突させて皮膜を形成する高速フレーム溶射(HVOF)、コールドスプレー(CS)法での皮膜の特性について、多くの興味深い講演がありました。本法での結果は、金属を強変形を付与して接合する常温圧接と現象的に類似する点が多々見られました。講演題目とその概要について述べます。

1. 銅粒子の物性とコールドスプレーにおける付着率の関係（福田金属箔粉工業、乙部勝則）。　平均粒径がほぼ同じ銅粉末（アトマイズ粉末、高圧旋回水アトマイズ粉末、水アトマイズ粉末、アトマイズ粉を熱処理した粉末）をアルミ基材上にコールドスプレーした。各種粉末の物性値（圧縮強度、マルテンス硬さ、弾性率）と付着率との関係を検討した結果、付着率とこれら特性とは相関関係があり、粉末の軟化とともに付着率が向上する事が述べられた。
2. コールドスプレー銅皮膜の導電性に及ぼす放電プラズマ焼結法の効果（東北大学、伊藤潔洋）。コールドスプレーした銅皮膜の導電性を改善する目的で、熱処理の効果が検討された。その結果、輻射加熱で熱処理するより、SPS装置で直接通電加熱処理した材料の特性が改善される事がしめされた。
3. コールドスプレー法を利用した熱影響部の発生しない構造材料接合技術の開発（東北大学、許蓮花）。銅粉末をコールドスプレーしてアルミの継手形成する方法について検討し、継手を形成するための、継手形状の条件が示された。
4. コールドスプレーにより作製した金属皮膜の摩擦撹拌プロセスによる後熱処理の試み（信州大、榊和彦）。 コールドスプレーにより作製した金属皮膜の摩擦撹拌プロセスによる金属皮膜の組織変化が検討された。
5. コールドスプレー法における高特性光触媒酸化チタン成膜のための粉末材料（豊橋科学技術科学大学、山田基宏）。 コールドスプレー法でセラミック皮膜を形成する条件として、次の3条件を満たす必要がある。(1)二次粒子系が10〜30μmの凝集粉末、（2）微細な1次粒子から構成される多孔質構造、（3）1次粒子が大きな結晶中で配列されるナノ構造である事が示された。
6. 各種粉末の圧縮強度とコールドスプレーにおける成膜性について（岩手県工業技術センター,園田哲也）。 単一粒子の圧縮試験から測定した圧縮強度と付着率との関係を調査した。その結果、圧縮強度の増加とともに、付着率は低下し、その臨界圧縮強度は300MPaである、WC-12%Coの場合、100MPaと低い場合、逆に低下する場合もある。
7. 溶射皮膜特性に及ぼす溶射材料粉末性状の影響（スルーザメテコジャパン,和田哲義） 大気プラズマ溶射によるYSZ熱遮蔽膜、およびHVOFによる炭化物サーメット溶射における、粉末性状の影響について検討された。粉末の一次粒子径、二次粒子径の大きさが小さくなるほど、緻密化、高硬度、平滑化となる事が示された。
8. コールドスプレー銅皮膜の微細組織評価法の検討（東北大学, 市川裕士） コールドスプレーした銅皮膜をEBSDで粒界の観察がなされた。本皮膜では、銅の溶製材と比較して、大傾角粒界の割合が高く、粒界近傍の原子配列の乱れも大きい事が示された。
9. 成膜法の異なるボンドコート組織のEBSD観察（日立製作所、和泉岳志） 減圧プラズマ溶射(LPPS)、高速フレーム溶射(HVOF)、コールドスプレー(CS)法で、IN738Cを溶射した。EBSDで溶射皮膜を評価した結果、LPPS法では溶融・凝固に伴う、成長した結晶粒が観察でき、HVOF法では面積率で80%、CSでは95％結晶方位の測定ができず、大きなひずみが残留している事を示した。

戻る