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SKD61とADC12間で金属間化合物が生成される場合の拡散について
- 金型SKD61と溶湯ADC12が接触すると、温度700℃と500℃の条件でAl-Fe-Siの金属間化合物が生成される。
- 金属間化合物の生成において、拡散する原子はFeかAlかは不明。
- 詳しい方からの回答をお待ちしています。
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古い質問ですが、質問検索される方のためにも、専門家の立場から投稿します。 質問の趣旨は「Fe-Al-Si化合物層の厚み変化、つまり成長速度を、拡散速度から推定してみたい」と理解されます。推定の目的が明記されていませんが、最終的には溶損速度を推定したいものと考えられ、工業的にも重要なテーマです。 1. Fe-Al-Si化合物の組成。参考文献ではFeSi2Al4となっていますが、回答(4)にもあるように、文献により異なります。他回答でFe-Al化合物としている人もいますが、ADC12ではFe-Al-Si化合物になります。しかし小生はその組成はあまり問題になるとは思いません。もともと化合物ごとのFeの拡散速度などの特性も分かっていません。 2. 拡散元素。参考文献にあるように、溶損過程ではAlではなくFeです。 3. 温度の影響。参考文献にあるように、温度は溶損速度に大きく影響します。なお500度ではAl合金は固体のはずですなので溶損の対象ではなくなります。 4. 溶損速度。質問者は溶損速度は化合物の成長速度と対応するように考えているようですが、質問者の引用文献および参考文献にあるように、化合物層の剥離も起こるので、溶損速度と化合物層厚さとは対応しません。 5. 溶損速度の律速過程。参考文献にあるように、化合物層中のFeの拡散速度ではなく、Al溶湯中のFeの拡散速度や化合物層の剥離程度に支配されます。 なお参考文献の試験条件は、本当のﾀﾞｲｶｽﾄとは異なっていることには注意が必要です。
すみません。「ダイカストを考える」西直美，ダイカスト新聞社.を見ると、Al-Fe-Siのβは、Al9Fe2Si2と書いてありますね。同書から引用すると、「610℃で金型と接したとすると、右図の液相線上のC点がFeの飽和濃度で1.7％までFeが溶湯中に溶け込むことになる」とあります。
お礼
Al9Fe2Si2ですか、ありがとうございます。調べてみます。
その内容で判らないからと一々引掛かっていたら、工学的なお仕事は前に転がせないのでは？ 理学的研究者はそれではマズイはずが。。。。 Fe/Al ティグ溶接部および、、、金属間化合物の挙動 http://itc.cit.nihon-u.ac.jp/kenkyu/kouennkai/reference/No.42/1_kikai/1-028.pdf P.98末～ 、、、FeAl3 の発生が認められ、、、エッチングにより腐蝕された色調で検討したところ 、、、FeAl3 またはFeAl6 であると推察されるが、これが金属間化合物であるか現在も検討中 である。。。。 この書き方ではウルサイ教官なら突っ返されるかも（叩きつけは今日日アカハラになるが・・・） しかし指導教官はダイカストの権威のようで各所で講演してるみたいですよ。 追究したらどうゴリヤクがあるか見極めてからやるのが工学的だと私は思うのだが 因みにこのお方も同傾向があると判断しました。 No.41605 亜鉛ニッケル合金メッキについて サイトを探索する努力はされてるようだが理解できない、、、では理解出来たら何が進展する？
お礼
ＵＲＬご紹介ありがとうございます。拡散による、金属間化合物の深さ方向の経時変化、温度による変化を試計算したくて投稿しました。
まずは、Al側（α相）の次にβ相（基本FeAl3）でしょうが、これを金属間化合物と呼ぶかな？化学量論的な化合物というよりは合金でしょう。 金型側からのFeの拡散とすれば、700℃以上としか考えにくいのでは。
お礼
早速のご回答ありがとうございます。説明不足の面も多々あり、ご迷惑おかけします。以下に参考ＵＲＬを掲示します。 http://www.marklines.com/ja/report/solrep024_200607
説明不足との理由で条件を追記なさっていますが、そのような数値的な細かい 条件以前に、問い合わせ内容が高度すぎて、容易に回答が出てこないように思 えます。 ＞Al-Fe-Siの金属間化合物が生成されますが、 と記述なさっていますが、そのように断定なさっている根拠をご呈示頂けない でしょうか。素人の推論ですが、Al-Fe-Siの金属間化合物が生成されるメカニ ズムが解き明かされていれば、ご所望の拡散の状況について説明を加えるよう な回答を得ることはできそうに思います。
お礼
ご指摘、ご回答ありがとうございます。 以下に参考ＵＲＬを掲示します。金属工学的に何の原子が拡散しているのか知りたくて投稿しました。説明不足で申し訳ありません。 http://www.marklines.com/ja/report/solrep024_200607
お礼
貴重な文献ありがとうございます。Ｆｅ原子ですか。助かりました。どうもありがとうございます。今後ともよろしくお願いします。