2019 Fiscal Year Annual Research Report
Suppression of environmental embrittlement in cold worked aluminum alloys with deformation-induced nano clusters
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17H03406
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
倉本 繁 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (10292773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 純也 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20735104)
伊藤 吾朗 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80158758)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、加工誘起ナノクラスターにより強化したアルミニウム合金を対象として、従来法で強化した際に問題となる環境脆化を抑制するための研究を行う。 本年度は、市販Al-Zn-Mg-Cu系の7075合金よりもZn添加量を増加させたAl-10%Zn-2.6%Mg-1.6%Cu-0.2%Cr合金、また7075合金とは合金系が異なるAl-Cu系の2219合金、さらにAl-Mg-Si系合金実験材を用いて調査した。Al-10%Zn-2.6%Mg-1.6%Cu-0.2%Cr合金合金に関しては、機械的特性と環境脆化特性に及ぼす溶体化処理および冷間加工率の影響について検討を行った。溶体化処理温度を400, 430, 460℃、冷間加工率を40, 60%と変化させて、環境脆化挙動を調べたところ、いずれの加工率においても溶体化処理温度が低いほど環境脆化が生じにくくなることを明らかにした。 2219合金に関しては、機械的特性と環境脆化特性のバランスに優れる535℃溶体化処理後に90%の冷間圧延を施した試料を対象として、環境脆化特性に及ぼす歪み速度の影響について検討を行った。その結果、環境脆化の感受性指数が極大を示す歪み速度が存在することが明らかとなった。従来法で強化したアルミニウム合金においては、歪み速度が小さくなるほど環境脆化が生じやすくなるが、それとは異なる挙動が加工誘起ナノクラスターで強化した場合に認められたことになる。Al-Mg-Si系合金に関しては、90%の冷間圧延を施した試料を対象として、機械的特性と環境脆化特性に及ぼす合金組成の影響について検討を行った。合金組成は機械的特性に影響を及ぼすものの、全ての試料が環境脆化を生じないことを明らかにした。以上の成果は、加工誘起ナノクラスターで強化したアルミニウム合金を実用化する上で、極めて重要な基礎的知見であると考えている。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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