コールドスプレーにより作製した準結晶粒子分散アルミ合金コーティング材の熟疲労挙動

摘要

For the purpose of the partial strengthening of the substrate, the aluminum alloy coating with dispersed nanoscale quasicrystalline particles produced by cold spray was developed. In this research, the thermo-mechanical fatigue behavior of the coating was evaluated. The cold spray was carried out on condition of the gas temperature 673 K and gas pressure 3 MPa. Out-of-phase type thermo-mechanical fatigue tests were performed for the AC2B-T6 substrate samples and the coating samples with the temperature range of 323-523 K. According to evaluation of the coating, there is no void at internal coating and the interface between coating and substrate. It was clear that there is the tendency of improvement of the thermo-mechanical fatigue lives by the cold spray coating compared with the substrate samples. It was suggested that the improvement of the termo-mechanical fatigue lives was due to the suppression of the initiation or the propagation of the surface cracks of the substrate by the coating.%地球環境負荷軽減に向けた取り組みが盛んになる中で，自動車エンジンのコンパクト化及び高性能化が急速に進んでいる．その結果，エンジン部品への熱的負荷が高くなり，部材の耐熱疲労特性の向上が求められている．著者らはこれまでに，高温強度に優れる準結晶粒子分散アルミ合金を開発している．また，この材料の部分適用により基材強度を向上させることを狙いとして，コールドスプレーを利用した準結晶粒子分散アルミ合金コーティング材の形成を可能にしている．本研究では，準結晶粒子分散アルミ合金コーティング材の熱疲労特性を明らかにし，アルミ合金の部分強化技術の成立性を検証する．