2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high-strength Al alloy with high thermal stability by multi-directionally forging
| Project/Area Number |
17K17810
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
青葉 知弥 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50757143)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 多軸鍛造法 / 巨大ひずみ加工 / 超微細粒 / 加工熱処理 / 高熱的安定性 / アルミニウム合金 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、アルミニウム合金の巨大ひずみ加工中の結晶粒微細化過程と超微細粒アルミニウム合金の析出現象を調査することで、高強度アルミニウム合金創製のための加工熱処理プロセス開発を目的として実施した。Al-Mg合金およびこの合金をベースにスカンジウムを添加し、これに巨大ひずみ加工法の一種である多軸鍛造法を施して結晶粒を超微細化させた後、スカンジウムの固溶あるいは微細析出により熱的安定性を上昇させ、多軸鍛造法による結晶粒超微細化と時効硬化を両立し、超高強度アルミニウム合金の開発を実現する。まず、ベース合金とスカンジウム添加材をそれぞれ、多軸鍛造した際の結晶粒微細化機構について結晶方位解析装置にて調査した。その結果、両合金を比較すると、スカンジウム添加の有無で低加工度の加工組織に明瞭な差異が生じた。スカンジウム添加材では、多軸鍛造により緻密なせん断帯が多量に導入されており、これにより結晶粒微細化の進行が促進されていた。これに伴い、引張強度の多軸鍛造による増加はスカンジウム添加材で顕著であった。次に、両合金に多軸鍛造を施した後に、焼鈍処理した際の硬度変化を調査した。ベース合金に多軸鍛造を施した試料は1時間の焼鈍で溶体化処理直後の硬度まで軟化したが、スカンジウム添加材に多軸鍛造を施した試料は3か月の焼鈍でも高硬度を保っていた。スカンジウム添加材の多軸鍛造後の時効硬化能に及ぼす、加工組織と析出状態の影響については更なる調査が必要である。
|
