SS-BC溶融混合物の粘度測定

Viscosity measurement of molten SS-BC alloy

小久保 宏紀*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 高塚 祐理子*; 山野 秀将   

Kokubo, Hiroki*; Nishi, Tsuyoshi*; Ota, Hiromichi*; Takatsuka, Yuriko*; Yamano, Hidemasa

溶融合金の高温での粘性測定は、低粘性液体(SS-BC合金等)の取扱いが難しいことから複雑である。本研究では、るつぼ回転振動法を用い溶融ニッケル(Ni)及びステンレス鋼(SS)を測定し粘性測定装置の性能を確認した。これは高温溶融合金に適している手法で、溶融金属が入ったるつぼを吊るし、電磁気的に回転振動を加えた。溶融金属の摩擦により振動は減衰する。溶融金属の粘性は振動時間及び対数減少から測定した。るつぼはミラーブロック及びアルミ製の慣性ディスクにつなぎ、白金-13%ロジウム合金製のワイヤで吊し、そのミラーの照射にはレーザー光を用いた。溶融金属の対数減少は光検知器で反射光を検知して測定した。溶融Niと溶融SSの粘性は最大1823Kと測定された。これにより、溶融Ni及びSSの粘性値は文献値に近いことがわかった。本研究では溶融SS-BCの粘性を測定したが、溶融SS-BC合金の粘性に依存するBC混合物はまだ明らかになっていない。

The measurements of the viscosities of molten alloys at elevated temperatures is complex owing to the difficulty in handling low viscosity fluids such as SS-BC alloy. In this study, the viscosity of molten nickel (Ni) and stainless steel (SS) were measured using an oscillating crucible method to validate the performance of the viscosity measurement apparatus. This method is suitable for high-temperature molten alloys. A crucible containing molten metal was suspended, and a rotational oscillation was provided to the crucible electromagnetically. The friction of molten metal dampens the oscillation. The viscosity was determined from the period of oscillation and logarithmic decrement. The crucible was connected to a mirror block and an inertia disk made of aluminum, and then, suspended by a wire made of platinum-13% rhodium alloy. Laser light was used to irradiate the mirror. The reflection light was detected using photodetectors, and then, the logarithmic decrement of molten metal was determined. The viscosities of molten Ni and SS melts were measured up to 1823 K. From these results, the measured viscosity values of molten Ni and SS were found to be close to their literature values. The viscosity of molten SS-BC was determined in this study. However, BC composition dependence on the viscosity of molten SS-BC alloy is yet to be clarified.