高濃度アルミニウムーリチウム基合金の規則相粒子の成長機構と特性

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650513
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 里 達雄 東京工業大学, 工学部, 助手 (90126318)
• Keywords: AlーLi合金 / 相分解 / 規則構造 / 粗大化現象 / 急冷凝固 / 機械的性質 / 高分解能電子顕微鏡

Research Abstract

種々の組成(10〜50mol%Li)の高濃度AlーLi合金を,通常のシリコニット電気炉および高周波誘導炉を用い,高純度アルゴンガス雰囲気下で溶製した。AlーLi母合金を用いるとアルゴンガスフロ-下でも比較的容易に鋳塊が得られた。AlーLi二元合金について、広い温度範囲の熱処理を施し,合金のミクロ組織および微細構造組織を光顕および透過電顕を用いて観察した。合金組成が高い場合には晶出δ相(AlLi)が観察された。また,高濃度合金を低温で時効すると相分解初期に微細な規則構造ドメイン(直径約5nm)が形成されることを見出した。ドメインはL1_2型規則構造のδ'相とは構造および形態が異なっていた。従って,δ'相は前駆構造を経て形成されることが明らかになった.一方,種々の濃度の合金についてδ'相の成長・粗大化過程を電顕組織を画像解析することにより統計的に調べ,粒子サイズの時間依存性,粒子サイズ分布,分散および偏り度を決定した。粒子サイズは時間の1/3乗則に従って粗大化した。一方、粒子サイズ分布はLSW(Lifshitzーslyozov,Wagner)理論ではなく,粒子の体積率を考慮した理論結果と比較的よく一致した。実測した温度および合金組成において,δ'粒子は時効の早い段階から母相と明瞭な界面を持ち,平均サイズでスケ-ルされた同一の分布に従い成長することを明らかにした。また,Alー15mal%Li合金の急冷粉末を作成し,圧縮・押出加工した試料について組織を解析した。この合金の析出組織は著しく高密・微細であった。また,作製した50mol%Liの高濃度合金は,きわめて脆く,機械加工は困難であった。一方,Cu,Si,Zrなど他の元素を添加した合金を準備し,δ'相以外の析出相の組織・構造を調べ,また,各粒子の分布状態や粗大化挙動を検討した。引続き,種々の高濃度合金の析出・溶解反応を調べ,相分解の構造変化,準安定状態図,さらに機械的特性について検討を進める。