2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research and development of "ultra" high-strength Copper alloys for electronic devices utilizing heterogeneous-nano structure
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20H02461
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
渡邊 千尋 金沢大学, 機械工学系, 教授 (60345600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 博己 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30219589)
青柳 吉輝 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70433737)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 銅合金 / ヘテロナノ組織 / 変形双晶 / 単純強圧延 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銅合金の力学特性・電気的特性の向上を目的として，ヘテロナノ組織を活用した組織制御を行った．対象とした合金系は，析出強化型のCu-Be-Co軽合金，Cu-Ni-Si系（コルソン）合金と固溶強化型のCu-Zn系合金である．
Cu-Ni-Si系合金に強圧延を施すことでヘテロナノ組織が形成し，極めて高い力学特性を達成した．さらに，加工熱処理法を変化させる事でさらなる特性向上が可能な事を見いだした．すなわち，強圧延加工前に予備時効を施すことで，続く圧延中のヘテロナノ組織形成が促進され，強度・導電率バランスを観戦できることを示した．
Cu-Zn系合金の圧延パススケジュールを変更することで，ヘテロナノ組織中の変形双晶ドメインの体積分率が増加し，その結果として強度が上昇する事を明らかにした．具体的には，圧延初期に2方向圧延（圧延面を90度回転）を施すことで，初期粗大結晶粒中の変形双晶形成頻度が増加し，最終的な双晶ドメインの体積分率が増加する事を示した．
Cu-Co-Be系合金のヘテロナノ組織形成に及ぼすBe添加量について検討を行った．Be添加量の増加に伴って積層欠陥エネルギーが低下し，双晶ドメイン体積分率が増加した．ところが，Be添加量が一定以上となると双晶ドメインの体積分率の増加量が低下した．これは，粗大な(Cu,Co)Be金属間化合物，β相の形成によって，ヘテロナノ組織の形成が阻害されることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19の蔓延により，大学構内への立ち入り制限，出張の禁止などが発生し，年度前半の研究遂行に支障をきたした．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度はCOVID-19の影響で実験計画に遅れが生じたが，2022年度前半で遅れを取り戻すことが出来た．
プロセス条件に応じて，ヘテロナノ組織の形成と機械的特性に大きな変化が生じることを見いだした．今後は，組織形成に関わるキーファクターを抽出し，プロセス条件にフィードバックすることでさらなる特性向上を目指す．
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