2022 Fiscal Year Annual Research Report
高時間分解能In-situ XRD測定系構築による高温変形中の微細組織変化の解明
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20K05063
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
足立 大樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00335192)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Al合金 / 高温変形 / 転位密度 / 動的回復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温ガスフロー型加熱装置を用いて所定の温度まで加熱を行いながら、Al合金の引張変形中In-situ XRD測定をSPring-8において行うことによって、高温変形中の微細組織変化を明らかにした。前年までの加熱装置では加熱温度設定と試料温度の間に無視できない温度差があり、意図した温度における高温引張試験ができなかったが、試料温度の測定手法の改善を行ったことにより、目標温度における測定が可能となった。
2N-Al合金とAl-2.5Mg合金において、室温から573Kにおける高温変形中のIn-situ XRD測定を行い、高温強度と転位密度の関係を調べた。その結果、2N-Al合金では室温では塑性変形中の転位密度はほぼ一定であったが、高温では塑性変形中の転位密度が減少し、変形温度の上昇に伴い転位密度の減少量が増加することが明らかとなった。一方、Al-2.5Mg合金合金では変形温度に関わらず、塑性変形中の転位密度は増加した。しかし、増加量は温度上昇に伴いわずかに低下した。これらの転位密度変化挙動は高温強度や加工硬化挙動と良い相関を示した。
Kocks & Mecking法を用いて変形中における転位源からの転位増加速度と動的回復速度を調べたところ、いずれの温度においてもMg添加によって転位増加速度と動的回復速度は低下することが明らかとなった。また、変形温度上昇によっても転位増加速度と動的回復速度は増加するが、動的回復速度の向上の影響が大きいため、変形温度上昇により、Totalの転位密度の増加量は低下するため、加工硬化量が低下することが明らかとなった。
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