2022 Fiscal Year Annual Research Report
Developing a design principle of high strength/high ductility age-hardenable Aluminum alloys based hierarchical structure by controlling nano-scale structural components
| Project/Area Number |
20H02479
|
|---|
| Research Institution | University of Toyama |
|---|
Principal Investigator |
松田 健二 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (00209553)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
布村 紀男 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (10372476)
西村 克彦 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (70218189)
村山 光宏 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (90354282)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | バルクナノメタル化 / アルミニウム合金 / 複層/階層化組織 / 軽量構造材料 / 電子顕微鏡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
時効析出型アルミニウム合金に異相界面/粒界・構造欠陥を高密度に導入し組織を複相/階層化することで転位の運動を制御し、塑性変形機構を変化させ、高強度・高延性を実現する微細組織を目指して、研究計画に従い、研究を進めた。
初年度でのTiAl板とAl板材を用いて、ARB法による接合試験が頓挫してしまったことに端を発し、諸研究条件の見直しを実施した。従来の手法では、ARB加工としての最初の段階で、TiAl板とAl板材のスポット溶接による固定が困難であることが判明した。そこで、「① TiAl板材あるいは粒子とAlとの複合材料(TiAl/Al複合材料)を作製して、ARB用にスライスとして使用」。「②TiAl板材あるいは粒子を冷間圧延にてAl板材に包埋(TiAl/Al包埋材料)させてARB用の前試料を作製する」。の２パターンに絞り込んだ。
①初年度と２年度では主としてTiAl/Al複合材料の作製に重点を置き、TiAlとAl溶湯との反応を、Al-Si合金溶湯を用いることで、溶湯温度を低温化させることで、抑えこむことに成功した。(これについては学会発表を行った。)
しかし、TiAl/Al界面でのTiAl3の生成を完全になくすことはできなかった。
②TiAl/Al包埋材料については、母相は純アルミニウムに固定として、純アルミニウム板材に放電加工で3mm*3mm*0.5mmの正方形の溝を規則的に成型した後、TiAl粒子をその溝に充填して、さらにその上に純アルミニウム板材で覆った後に、冷間圧延を行ってクラッド化した。これをスタート材として、ARB加工を２回まで実施してTiAl粒子を完全に純アルミニウム板材中に分散させることに成功し、回数は２回ではあるが、積層化することができた。ARB加工は富山大ではできないため、どうしてもパラメーターを変化させての作製条件の最適化にはいたらなかった。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
