2019 Fiscal Year Research-status Report
Enhanced compressibility of ultrafine-grained semi-solid two-phase aluminum alloys
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19K04079
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
田中 達也 同志社大学, 理工学部, 教授 (70434678)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 半凝固プロセス / アルミニウム合金 / マグネシウム合金 / 超微細結晶粒 / 強ひずみ加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽合金は，現在主にダイカスト法によって成形されているが，鋳造欠陥が多数内在するため，強度や延性等の機械的性質が鍛造材に比べて良くない．そこで，本研究では半凝固鍛造技術と強ひずみ加工により二相組織を有する超微細結晶アルミニウム合金やマグネシウム合金を作製して、機械的性質に及ぼす超微細組織二相組織の影響を調べた。昨年度については、材料は軟質の母相α相と硬質のβ相（Mg17Al12）から構成される高濃度Mg-Al合金を使用した。通常材の鋳造材をECAP加工した場合、結晶粒径は微細化されても第二相が微細分散化されにくい。一方、半凝固プロセスでは半凝固状態で塑性変形を加えるため、第二相が微細分散されることが期待できる。したがってその後のECAP加工により均一に分散された超微細第二相組織の形成が期待できる。本研究では半凝固プロセスでは温度を制御しながら固相率を0と30％変化させた。組織観察をした結果、鋳造材では粗大な初晶α相とα相間にαとβ相からなる共晶組織が観察された。一方、固相率30％に制御した半凝固プロセスではα相固相の予想されるほど微細化が確認できなかった。冷却過程での温度と圧力条件が適切でなかった可能性がある。一方、β相の形態についてはラメラーな共晶組織ではなく、微細な等軸化した組織が観察された。このことから、その後のECAP加工により、α相を分散化することができれば強度と延性が向上する可能性がある。今年度はこの結果を踏まえて、さらに最適な半凝固条件を見つけると同時に、ECAP加工を行い、結晶粒微細化の影響を明らかにしていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
次年度は半凝固プロセス条件の最適条件を明らかにするとともに、ECAP加工を行なう。
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| Strategy for Future Research Activity |
二相の微細分散化に最適な成分、半凝固プロセスの条件の調査するとともに、ECAP加工による結晶粒微細化を行い、強度と延性に及ぼす影響を明らかにする。微細均質組織が得られ、機械的性質の向上が確認できた場合は、アルミニウム合金にも広げるとともに、インパクト成形性への効果を明らかするために実証実験を行なう。
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| Causes of Carryover |
材料費が予定より低額であったことから残額が生じた。今年度に改めて使用する予定である。
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