2018 Fiscal Year Research-status Report
Al-Ti系微細化剤中のAl3Tiヘテロ凝固核の形状変化に基づく微細化能向上
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17K06875
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 義見 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50231014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
知場 三周 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10780356) [Withdrawn]
佐藤 尚 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50402649)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 鋳造 / 凝固 / 異質核 / 結晶粒微細化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ECAP加工によりAl-5mass%Ti微細化材中の板状Al3Tiヘテロ凝固核粒子を粉砕すると，新たに発生する界面のパラメータMが加工前の板面と比べて小さいことが見いだされた．そこで本研究では巨大ひずみ導入法として，ECAPのみならずMDF (Multi Directional Forging)加工および異周速圧延を採用した．ここで異周速圧延とは，互いに周速の異なるロールを用いた圧延である．両ロールでロールと材料の速度が同じとなる中立点位置が異なるため，それらの間にはさまれた領域では両表面で摩擦の方向が逆となり，材料は厚さ方向全体にせん断変形する．したがって，異周速圧延では等速圧延のような圧縮変形のみでなく，せん断変形を伴う．本研究ではモデル材料としてAl-7mass%Si-1mass%Fe合金を使用し，上記巨大ひずみ導入により板状β-AlFeSi金属間化合物粒子の破砕を試みた．そして，β-AlFeSi粒子の長軸長さを測定することで破砕状態を調査した．
一方向圧延はクロス圧延に比べてβ-AlFeSi粒子をより破砕していた．一方向圧延では圧延方向が変わらないため，常に同じ方向にせん断変形する．一方で，クロス圧延では圧延方向を90°回転させるため，せん断変形が生じる方向も90°回転する．そのため，一方向圧延の方が大きなせん断ひずみ量を与えることができ，β-AlFeSi粒子を効果的に破砕できることがいえる．また，両面圧延は片面圧延に比べてβ-AlFeSi粒子をより破砕した．片面圧延では常に同じ方向にせん断変形が生じるのに対して，両面圧延では毎回逆方向にせん断変形が生じる．このことから，β-AlFeSi粒子の破砕には同じ向きの応力よりも，逆向きの応力を繰返し施す方が有効であると考えられる．したがって，ヘテロ凝固核粒子の破壊法として有効であると結論できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
二段階急冷装置の，二段目での恒温保持が，現在の処，装置の関係で長時間は行えていない．装置を製造した業者と打ち合わせを行っており，炉の安定化を目指す．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度であるので，装置の完成を急ぐと共に，当初予定の成果を上げる．また，開発した装置が，Al-Si系合金鋳造材の微細化機構究明にも使える可能性が出てきたので，その件に関しても調査を進めていく．
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| Causes of Carryover |
装置の調整に時間がかかり，昨年度末に行う予定で計画していた実験が本年度にずれ込んだため．
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Research Products
(13 results)
