2017 Fiscal Year Annual Research Report
Resolution of the influence for the insoluble impurity atoms on solute drag creep and hot ductility
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15K06494
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| Research Institution | Kagawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 勉 香川高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (00409038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 智之 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50452082)
水口 隆 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (00462515)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高温変形 / 熱間延性 / Al-Mg固溶体 / 溶質雰囲気引きずり運動 / 第2相粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題の目的は，非固溶性不純物原子が転位の溶質雰囲気引きずり運動と熱間延性に及ぼす影響について明らかにすることである．供試材として高温変形において溶質雰囲気引きずり運動が支配的となることが知られているAl-Mg固溶体を用いた．これに非固溶性の不純物元素であるSi，Fe，Mn，Crを微量添加したモデル合金を作製した．高温引張試験を温度範囲673ー723 K，初期ひずみ速度範囲0.001―0.1 (1/s)において実施した．高温変形機構を同定するため，変形の応力指数と変形の活性化エネルギーを算出した．その結果，いずれの合金も変形の応力指数は約3，変形の活性化エネルギーは約112 kJ/molとなった．この変形の活性化エネルギーはアルミニウム中のマグネシウム原子の相互拡散の活性化エネルギーの文献値122 kJ/molに最も近い．従って，変形の応力指数，および変形の活性化エネルギーからいずれの合金も主たる高温変形機構は，アルミニウム中のマグネシウムの相互拡散に律速された転位の溶質雰囲気引きずり運動によるものであることが分かった．また，熱間延性に関しては，合金によって一部の高温域でのミクロ組織が熱的に不安定であったため，ミクロ組織が熱的に安定であった673 Kの熱間延性で比較すると，いずれの不純物原子が添加されていないAl-Mg基本合金において約300%の熱間延性が得られたが，不純物を添加した合金の熱間延性は300%を下回るが，おおよそ200%を超える巨大伸びが得られることが分かった．この様に第2相粒子が存在し，転位の溶質雰囲気引きずり運動を妨害するようなミクロ組織であるにも関わらず200%を超える巨大伸びが得られたのは微量の不純物元素を添加したため，第2相粒子が熱間延性に強く影響するほどの面積率（体積率）ではなかったためと考えられる．
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