Developing a design principle of high strength/high ductility age-hardenable Aluminum alloys based hierarchical structure by controlling nano-scale structural components

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02479
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Kenji Matsuda 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 / 複相/階層化組織 / 軽量構造材料

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study was to construct a TiAl and Al alloy laminate structure by the ARB method. In the search for a prototype TiAl/Al laminate structure, a TiAl particle/Al-10%Si alloy composite was successfully fabricated at molten metal temperatures as low as 650°C. Furthermore, in this study, a new manufacturing method called the "pocket method," in which TiAl particles are packed into pockets in an Al plate, was devised. This method has been found to enable ARB processing even with brittle TiAl particles.

Free Research Field

材料組織制御工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

元来、脆性であるTiAlと、高い延性をもつAlをARB加工によって接合するという新機軸を打ち出すものである。高強度や新機能を持った機能性セラミックスなどとの新規のハイブリッド材料の作製において、高温の溶湯を用いない作製方法としての応用展開が期待できる。