1998 Fiscal Year Annual Research Report
超耐熱性と高強度と高加工性を合わせ持つ非平衡アルミニウム合金の創製と工業展開
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10555227
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
河村 能人 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 和彦 YKK(株), 主任研究員
大槻 真人 三菱マテリアル(株), 主任研究員
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00161571)
竹内 章 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40250815)
井上 明久 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (10108566)
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| Keywords | アルミニウム合金 / 急速凝固 / 耐熱性 / 粉末冶金 / ガスアトマイズ / 押出し成形 / 機械的性質 / ナノ結晶 |
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| Research Abstract |
Al中の拡散係数が小さい遷移金属をAlと1at%置換したAl_<92>Ti_<3.5>Fe_<3.5>(V,Cr,Mn,Zr,MO)_1RSP/M合金を作製して、機械的性質を調査した。高温強度と耐熱性の向上に効果がある元素
はCrとMOであった。Al_<92>T_<3.5>Fe_<3.5>Cr_1合金とAl_<92>T_<3.5>Fe_<3.5>Mo_1合金の573Kでの引張強度は280MPaであった。耐熱温度は673Kであり、623Kでは1000hr後の熱処理でも特性が劣化せず優れた耐熱性を示した。さらに、CrとMoの添加量を多くしたAl_<92>Ti_3Fe_3Cr_1Mo_1、Al_<92>Ti_3Fe_3Cr_2、Al_<92.5>Ti_<2.5>Fe_<2.5>Cr_<2.5>RS p/M合金を作製して、機械的性質を調査した。これらの合金では、高温強度がさらに向上し、573Kで300MPa以上の強度が達成できた。特に、Al_<92>Ti_3Fe_3Cr_1Mo_1とAl_<92>Ti_3Fe_3Cr_1Mo_1RS P/M合金では、573Kで約320MPaの高強度が得られた。さらに、これらの合金は、優れた耐熱性と耐摩耗性も有していることが明らかになった。
Al_<92.5>Ti_<2.5>Fe_<2.5>Cr_<2.5>RS P/M合金は473Kで480MPa、573Kで320MPa、673Kで150MPaという高温強度を持っていた。破断伸びは、573Kまでは数%であるが、673Kから急激に増大した。823Kにおける歪速度感受性係数は0.26であった。また、200%を超える伸びは得られず、超塑性は出現しなかったが、10^<-1>から10^0という高速で120%の伸びが得られ、本合金が工業的な速度で加工できる特性を持っていることが明らかになった。また、823Kでの耐熱性を調査した結果、5hr後の硬度の低下は約15%であり、550MPa程度一の室温強度を保持したまま高速加工できることが明らかになった。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 河村能人: "クローズドP/Mプロセスの開発と高比強度非平衡材料の創製" 日本金属学会会報 まてりあ. 37. 412-414 (1998)
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[Publications] Yoshihito kawamura: "Rapidly Solidified Powder metallurgy Al-Ti-Fe-X Alloys" Scripta metall.Mater.(印刷中). (1999)
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[Publications] Yoshihito Kawamura: "Elevated-Temperature Al-Ti-Fe-Cr Alloys with High Ductility at High-Strain-Rats" Mater.Trans.,JIM. 40(印刷中). (1999)
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[Publications] Yoshihito Kawamura: "Elevated-Temperature Al-Ti-Fe-X Alloys Produced by Rapid Solidification" Proceedings of 1998 Powder Metallurgy World Congress. 5. 346-351 (1998)
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[Publications] 太田英伸: "高強度P/Mアルミニウム合金の摩耗特性" 粉体および粉末冶金. 45. 590-595 (1998)
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[Publications] 木村久道: "Al-Cr-R(R=Ce,Mm)系合金P/M材の機械的性質" 粉体および粉末冶金. 45. 738-743 (1998)
