2024年3月26日火曜日

ホール・ペッチの経験式とMIM粉末

 ホール・ペッチの経験式は、次の通りである。


珈琲ブレイ句この式の意味するところは、「結晶粒径の1/2乗に逆比例して強度が向上するということです結晶粒径を小さくする方法はひとつは焼結条件の最適化で結晶粒を大きくさせないこと。つまり焼結密度を最大化したらオーバーヒートさせないことですふたつめは初めから細かい粉末をフィードストックに採用することです

この法則の面白いところは、結晶粒径を小さくすれば強度が上がるのですが、約10ナノメートルより小さくなると逆に降伏強度が下がるところです(Hall-Petch Strengthening Limit)。

MIMの粉末は微細粉末でも数ミクロンですから、結晶粒径も数ミクロンが下限なのでホール・ペッチの経験式「結晶粒径の1/2乗に逆比例して強度が向上する」の守備範囲になります。つまり結論は、MIMの粉末は微細なほど結晶粒界を微細にできるので降伏強度が上がるということです。

《注意》高温クリープ強度の場合は、「粒成長を促進させて粒界の量を減らす」ことを提案する論文もあります。また磁気特性向上も結晶粒が大きい方が有利など、特性値により選ぶべき結晶粒径の大小は多様です。

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2024年3月14日木曜日

脱脂欠陥一覧表を工程分類で深堀してみた

座右の書ジャーマン先生の本、7章にまとめられている表7.4を意訳し、さらに対応する工程分類を合体させてマトリックスにした。結果は、脱脂欠陥全23項目の65%(15項目)がフィードストック開発設計製造の課題であった。他には、MIM形状設計の課題が1項目、MIM製造の課題が9項目で39%であった(重複あり)。


【珈琲ブレイ句】脱脂欠陥を無くすためにはMIMフィードストックの品質がものすごく重要であるということがわかります。フィードストックを自作する方は相当根性が必要なので初めは市販品の購入から始めた方が良いかもしれません。MIM設計で考慮すべき具体例は肉厚部位を無くし、応力集中を発生させない形状設計をおこなうことですね。MIM製造でコントロールできる項目が約4割もありますのでMIM製造現場力の見せ所であり、品質管理QC(実験計画法含む)が重要であるということもわかります。

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