異 な る作 成 プ ロセ ス,セ ル 形 態 を もつ ポ ー ラ ス 金 属 に つ い て,圧 縮 特 性 の 調 査 お よ び 衝 撃 吸 収 部 材 と して の 用 途 を検 討 し,以 下 の 結 論 を得 た.
1.気 孔 率80%,ス ラ リー 発 泡 法 に て 作 成 され た ポ ー ラ ス チ タ ン は 異 方 性 が 存 在 し,面 内 方 向 に お い て ひ ず み50%ま で の 広 い プ ラ トー 領 域 を示 し高 い エ ネ ル ギ ー 吸 収 効 率 を示 し た.面 外 方 向 で は気 孔 率60%と 同 様 に 降伏 点 後 は緩 や か に 応 力 が 上 昇 した.
2.気 孔 率60%,ス ペ ー サ ー 法 に て 作 製 され た ポ ー ラ ス チ タ ン は,降 伏 点 後 な だ らか に応 力 が 増 加 し,プ ラ トー 領 域 を 示 さな か っ た.気 孔 率 が 小 さ くセ ル 壁 が 厚 い た め,セ ル 壁 の 崩 壊 に 伴 う応 力 の緩 和 が 少 な い た め で あ る.
3.気 孔 率90〜97%、sLM法 に て 作 製 され た ポ ー ラ スTi・6Al・4vは,圧 縮 過 程 に お い て 試 験 片 斜 め450方 向 を 主 とす る勇 断破 壊 が 生 じた.熱 処 理 に よ りビ ッカ ー ス硬 さ は約40 且V減 少 した が,圧 縮 過 程 に お け る脆 性 的 な 破 壊 に つ い て は 変 化 しな か っ た.
4.ス ペ ・・一・・サ ー 法 及 び ス ラ リ ー 発 泡 法 に て 作 製 さ れ た ポ ー ラ ス チ タ ン に つ い て ひ ず み 速 度 感 受 性 指 数m値 を 算 出 し た
粉 末 冶 金 法,気 孔 率60%:m=0.018
粉 末 冶 金 法,気 孔 率80%:Min‑plαne・O.018,m。ut。 アーμαη,=0.016
い ず れ も 低 い ひ ず み 速 度 感 受 性 を 示 し た.こ れ は 作 成 プ ロ セ ス に よ る セ ル 構 造 に 起 因 す る.
5.ひ ず み50%ま で の エ ネ ル ギ ー 吸 収 量 お よ び エ ネ ル ギ ー 吸 収 効 率 を 算 出 し た 粉 末 冶 金 法,気 孔 率60%:μ50。/。=56.9%
粉 末 冶 金 法,気 孔 率80%:μin..pzαn。,50。/。=71.7%
SLM法,気 孔 率90%:Ptso。/。=54.2%
SLM法,気 孔 率93%:Ptso。/。=36.2%
SLM法,気 孔 率97%:μ50%=30.3%
以 上 よ り,SLM法 に よ る ポ ー ラ ス 金 属 に お い て 問 題 点 が 発 見 さ れ た が,セ ル 形 態 や 試 験 片 形 状 を 変 化 させ る こ と で,優 れ た 衝 撃 吸 収 部 材 と し て の 適 用 が 期 待 で き る.
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謝辞
本 研 究 の 一 部 は,JAXA宇 宙 工 学 委 員 会 戦 略 的 開 発 研 究 費 「自在 な 着 陸 探 査 ミ ッシ ョ ン の た め のCrushable構 造 の研 究 開 発 」 の 補 助 に よ り行 われ ま し た。
修 士 論 文 研 究 を進 め る に あ た り,北 薗 幸 一 教 授 に ご指 導 を 頂 き ま した.厚 く感 謝 申 し上 げ ま す.
ま た,研 究 及 び 私 生 活 を 支 え て くれ た 研 究 室 の 仲 間 に感 謝 しま す.あ りが と うご ざ い ま し た.