３実験結果化第二鉄■塩酸混合液でエッチングして光学顕微鏡で観察した． ■■■■■■■■■■複合材の伝熱性評価図■にレーザ積層材から切り出した■■■■■■■■複合材の伝熱試験片の形状と評価装置の主要部を示す．試験片は■■■■■積層部と■■基板の厚さがともに■■■になるようにし，図中■■■の位置に直径■■ ■■の■熱電対を挿入して固定した．試験片を断熱材の枠にはめ込み，上面（■■■■■）から■■側への■次元伝熱に近い状態となるよう配慮した．加熱はエアヒータに流量 ■■■分の■ ガスを通じて行い，下面はグリスを塗布した水冷■■■クーラーに密着させることでほぼ室温を保った．図■■■■■■■■■複合材試験片の模式図および伝熱評価装置の主要部 ■■ハイブリッド鋳型板の製作と冷却能評価アルミ合金溶湯に対する固体冷却効果を検証するため，■■■■■鋼板と無酸素銅板を加工して■■×■■×厚さ■㎜のハイブリッド鋳型板を設計した．幅■㎜の■■ブロックが■本，または幅■ ■■㎜のものが 本配置されており，■■■■■■■■間の伝熱面積が異なる．■■ブロックは■■■■■板に圧入した後，■■■℃で■■分加熱保持して接合した．また図 ■■■■■■■■ハイブリッド鋳型板を用いた■■■■ 鋳造実験の型構成注湯面には，パルスレーザ加工機にて補修用の直径φ■■■㎜ワイヤを平面的に肉盛りし，■■■■■に成分が類似した■■■■■鋼で約■■ ㎜厚さの被覆層を設けた．■■■■ 溶湯を用いた鋳造実験の鋳型構成を図 に示す．シース熱電対をハイブリッド鋳型板の直上に設置し，注湯直後から■■■℃に冷却されるまでの温度変化を記録した．鋳型板の底面は水冷銅板で冷却され，水温は■■℃であった．■■■■の■■■■ 溶湯をいったんタンディッシュに入れ，■■■℃になりしだいストッパを抜いて鋳型に注湯した． ■■伝熱挙動シミュレーション有限要素法ベースの物理現象連成解析ソフトウェアCOMSOL Multiphysics5.6を用いて■■■■■■■■の伝熱試験片の温度変化を，さらにハイブリッド鋳型材による■■■■ 鋳物の冷却挙動をシミュレーションした．後者では各試験材料のほか，水冷銅板の内部構造と純銅と■ ■の物性値を用いて上記実験を再現するモデルを作成した．熱的境界条件としては以下の■点を仮定した．①■■■■ 上面の熱輻射率■■■ ②鋳型側面は黒鉛板による断熱③■■■■ ■■■■■■および■■■冷却水の各界面における熱伝達係数はそれぞれ，■■■，■■■■■■■ff■ ■■■■■溶融■■■■■■■■界面組織と濡れ性図■に■■■■■■■■ff■■χ■■■の界面模擬材の急冷凝固組織を示す．王ら■■によると，■■■■■合金に■■を添加すると溶解度ギャップが安定化し，二液相分離が起こって偏晶反応が現れる．ff■■■■■■■■■■■■でも白い液滴状の■■■■■■■相が観察されることから，■■■■■■■■の接合界面は基本的に■■液相の分離傾向が強い組織を呈すると考えられる．■■添加による変化ff■■～ff■■を見ると，凝固方向に微細針状化し，■■■■■■■相がしだいに判別し難くなっており，ff■■■■■■■■ ■■■■ ■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■図■■■■■■■■■界面相当材の急冷凝固組織ff■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■(a) (c) (b) (d) − 84 −
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