高ひずみ加工法によるAl-5Mg合金の超微結晶化と疲労挙動のその場SEM観察

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650690
• Research Institution: KANAZAWA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 北川 和夫 金沢大学, 工学部, 教授 (30019757)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): A Vinogradov 大阪市立大学, 工学部, 助教授 (10283102)
• Keywords: 微結晶 / ECAE法 / A5056合金 / 低サイクル疲労 / 高サイクル疲労 / 疲労き裂

Research Abstract

結晶粒を微細化することによって、金属材料の機械的性質は向上することはよく知られている。微細化法の一種であるECAE(Equal-Channel Angular Extrusion またはECAP(Equal-Channel Angular Pressing))法は、通常の多結晶素材に強ひずみを繰り返し導入することができ、高強度の材料を得ることができる。本年度は昨年度に引き続き、A5056アルミニウム合金溶体化処理材を素材(A5056-O材)とし、ECAE法の加工条件を改良することにより、より微結晶化した材料(A5056-ECAE材)を製作し、その引張り試験、および疲労試験を実施し、強度特性についてA5056-O材およびA2024-T3材と比較検討した。得られた成果は以下のとおりである。
1.A5056-ECAE材の引張り強さは442MPaであり、A2024-T3材と同程度であったが、伸びは7%であり、A2024-T3材の半分以下であった。
2.A5056-ECAE材の低サイクル疲労特性は、A5056-O材とA2024-T3材の中間であった。
3.A5056-ECAE材の高サイクル疲労特性は、高応力振幅側ではA5056-O材およびA2024-T3材よりも優れていたが、疲れ限度に関しては有意の差は見られなかった。
4.A5056-ECAE材の疲労亀裂進展速度はA5056-O材およびA2024-T3材の約2倍程度大きかった。
5.A5056-ECAE材において、繰り返し変形に起因すると思われる回復や部分的再結晶が生じた。

Research Products

• [Publications] A. Vinogradov: "Acoustic Emission and Strain Localization in Ultra-Fine Grained Materials Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Material Science Froum. 312-314. 607-612 (1999)
• [Publications] S. Hasimoto: "On the Cyclic Behavior of Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Material Science Forum. 312-314. 593-598 (1999)
• [Publications] A. Vinogradov: "Fatigue Properties of 5056 Al-Mg Alloy Produced by Equal-Channel Angular Extrusion"J. of Nanostructured Material. 印刷中.