研究内容
純アルミニウムとセラミックスの鋳造接合
セラミックスを鋳ぐるむことで鋳造と同時にセラミックスとの接合を行う技術や、それによる機能性モジュールの作製に関する研究に取り組んでいます。高効率な電気自動車用ヒーターの実現を目指した溶融純アルミニウムとPTC（Positive Temperature Coefficient ）セラミックスの接触保持による鋳造接合に関する研究では、母材破壊が生じる程度の接合強度を達成するとともに、その接合メカニズムを明らかにすることができました。
関連リンク（主な成果）
- N. Tsuchida, I. Goto, Y.-G. So, R. Ohyama, K. Kurosawa, K. Kobayashi, H. Osanai: "Property Changes of Pure Aluminum Castings with Inserted Aluminum Nitride Substrates Caused by Thermal Cycling", Journal of Materials Engineering and Performance, in press
- 後藤育壮，土田菜摘，肖英紀，黒沢憲吾，小林幸司，井手口悟，小山内英世：“アルミニウム合金の電気伝導性に及ぼす化学組成の影響の重回帰分析”，鋳造工学 95（2023）435-443
- I. Goto, S. Aso, K. Ohguchi: "Effect of Joining Conditions on the Shear Strength of Barium Titanate Joint Brazed with Molten Aluminum", Materials Transactions 58 (2017) 1175-1180
純金属鋳物の鋳造欠陥発生予測シミュレーション
純アルミニウムや純銅は、アルミニウム合金や銅合金に比べ熱伝導性や電気伝導性に優れていますが、鋳造が難しい材料です。鋳造材料の大半は合金であるため鋳造シミュレーション手法も合金向けのものが多く、純金属鋳物には適用できない場合もあることから、純金属鋳物の鋳造欠陥発生挙動やその発生予測シミュレーションに関する研究に取り組んでいます。
関連リンク（主な成果）
- 純アルミニウム鋳物の引け巣発生予測シミュレーションの例
- 後藤育壮，松木俊朗，土田 菜摘：“平板・円柱鋳物の凝固速度と凝固時の冷却速度のシミュレーション及び中心線引け巣発生との関連”，鋳造工学 96（2024）12-21
- I. Goto, K. Tomita, S. Aso: "Solidification Simulation of Pure Metal Castings by Considering the Effects of Shrinkage Cavity Formation Process on Heat Transfer Behavior", Materials Transactions 60 (2019) 25-32
電気部品用純銅鋳物の高延性化
送電網の高効率化やエネルギーロスの低減を目指し、電線接続用の純銅鋳物部品の高延性と高電気伝導性を両立するための研究に取り組んでいます。純銅は溶解中に水素・酸素を吸収しやすく、純アルミニウム以上に鋳造が難しい材料ですが、これまでの研究を通じて、純銅に適した鋳造・凝固条件を見い出すことができました。
関連リンク（主な成果）
- 後藤育壮，肖英紀，松木俊朗，三井俊明，黒沢憲吾：“純銅鋳物の電気伝導性に及ぼす微量元素の影響”，鋳造工学 95（2023）123-133
- I. Goto, K. Kurosawa, T. Matsuki: "Effect of 3D-printed sand molds on the soundness of pure copper castings in the vicinity of as-cast surfaces", Journal of Manufacturing Processes 77 (2022) 329-338
- I. Goto, S. Aso, K. Ohguchi, K. Kurosawa, H. Suzuki, H. Hayashi, J. Shionoya: "Deformation Behavior of Pure Copper Castings with As-Cast Surfaces for Electrical Parts", Journal of Materials Engineering and Performance 28 (2019) 3835-3843
- 後藤育壮，麻生節夫，大口健一，黒沢憲吾，鈴木寛之，林博之，塩野谷純一：“純銅鋳物の変形挙動に及ぼす凝固条件の影響”，日本金属学会誌 82（2018）423-430
- 後藤育壮，麻生節夫，大口健一，小栗颯，黒沢憲吾，鈴木寛之，林博之，塩野谷純一：“工業的プロセスにより作製した純銅鋳物の変形挙動と電気伝導率に対する影響因子”，日本金属学会誌 81（2017）133-142
鋳鋼・鋳鉄鋳物の高機能化
アルミニウム合金溶湯中での耐溶損性に優れる鋳鋼・鋳鉄、高合金鋳鋼・鋳鉄の鋳造シミュレーションの高精度化、鋳造を利用した鉄基マイクロポーラス材料の作製などを目指した研究にも取り組んでいます。
関連リンク（主な成果）
- 高クロム白鋳鉄鋳物の引け巣発生予測シミュレーションの例
- I. Goto, R. Ohyama, K. Kurosawa: "Erosion Behaviors and Mechanisms of Low-Carbon Steel and Alloy Tool Steel in Commonly Used Molten Aluminum Alloys", International Journal of Metalcasting, in press
- I. Goto, K. Shirai, K. Kurosawa, M. Chiba, T. Kon: "Erosion Resistance of Cast Steel and Spheroidal Graphite Cast Iron with a High-Manganese Content in Molten Aluminum Alloys", International Journal of Metalcasting 17 (2023) 2421-2430
- I. Goto, K. Fukuchi, K. Kurosawa: "Effects of solidification conditions on the microstructural morphologies and strengths of hypereutectic high-chromium white cast iron castings", Materials Science and Engineering: A 886 (2023) 145692
- 後藤育壮，白井康太，大山礼，黒沢憲吾：“アルミニウム基2元系合金溶湯による鉄の溶損における金属間化合物層の溶出メカニズム”，鋳造工学 93（2021）541-550
