2002 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
13450300
|
|---|
| Research Institution | SHIBAURA INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
|---|
Principal Investigator |
大塚 正久 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20013732)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 雅美 日本大学, 工学部, 教授 (40156930)
|
|---|
| Keywords | FSW / 摩擦撹拌接合 / アルミニウム合金 / ミクロ組織 / 結晶粒径 / 機械的性質 / 超塑性 / 再結晶 |
|---|
| Research Abstract |
摩擦撹拌処理(Friction Stir Processing : FSP)法は,固相接合として脚光を浴びている摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding : FSW)を応用したもので,処理時の摩擦熱と塑性流動(機械撹拌)により処理部が等軸かつ微細な結晶粒が得られる.この方法は,短時間に効率よく必要な箇所だけ選択的に組織を微細化できる.本研究では展伸用アルミニウム合金5083に摩擦攪拌処理を適用し,超塑性発現の確認および変形機構の解析を行った.
処理条件は回転速度985rpm,送り速度88mm/min,回転工具方向は反時計回りである.高温引張試験は撹拌部から切出した試験片について,試験温度713K〜773K,初期ひずみ速度1.0×10^<-2>〜3.0×10^<-4>s^<-1>の範囲で行った.雰囲気は大気中である.得られた結果は以下の通りである.
5083アルミニウム合金のO材に摩擦攪拌処理を施すことにより25μmの偏平した結晶粒が約1/4程度に微細化され,6μmの等軸微細結晶粒が得られた.
FSP材は,高温変形において超塑性発現による大幅な延性の改善が見られ,高温・低ひずみ速度側においては300%を超える超塑性伸びが得られた.
FSP材の巨大伸びを示す変形機構は,応力指数n=3である転位の溶質雰囲気引きずり運動(solute dragクリープ)に由来した比較的大きなひずみ速度感受性に起因する超塑性であった.また,母材においては,応力指数n=5である溶質雰囲気からの転位の離脱が生じ,転位の上昇律速による変形であった.
破面観察により,FSP材の示した巨大伸びは,粒内変形であり,転位の溶質雰囲気引きずり運動により律速された超塑性変形であった.
|
