Structural analysis of nano clusters formed in 6XXX Al alloys by ABF-STEM direct observations

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15015
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Egusa Daisuke 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80815944)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アルミニウム / 6000系合金 / 時効析出 / クラスター / STEM

Outline of Final Research Achievements

The 6000 series aluminum (Al) alloys, whose application to automotive and other materials has been expanding in recent years, are alloys with small amounts of Mg and Si added to Al. It is important to control the age-hardening behavior of the alloys through low-temperature and short-time paint baking treatment. Nanoclusters, which are represented as a short-range order of Mg/Si elements (solute SRO), are considered to strongly affect the aging behavior, but the details have not been clarified. In this study, we have investigated the structure of nanoclusters by ABF-STEM observations, based on the fact that the structure of various aging precipitates formed in 6000 series Al alloys can be understood as a combination of solute SRO and lattice defects.

Free Research Field

金属材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

持続可能な開発目標（SDGs）の一環として、エネルギー利用の効率化に対する社会的要請は強くなっている。特に、アルミニウム(Al)合金を始めとした軽金属材料の適用による輸送機器向け構造部材の軽量化は効果的であり、世界的に広く取り組まれている。特に6000系Al合金は優れた特性および実用性の高さにより現在広く使われているが、特性発現の鍵となる析出強化現象の詳細は明らかとなっておらず、実用に際しての熱処理条件等は経験的に定められている。本検討では、6000系合金における析出相およびその前駆状態を原子スケールで解析し、時効析出に伴う強化発現メカニズムの詳細を明らかとすることを目的としている。