2014 Fiscal Year Annual Research Report
多軸鍛造Mg合金バルクナノメタルにおける疲労力学現象の解明と最適鍛造条件の提案
Publicly Offered Research
| Project Area | Bulk Nanostructured Metals -New Metallurgy of Novel Structural Materials |
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| Project/Area Number |
25102706
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
植松 美彦 岐阜大学, 工学部, 教授 (80273580)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バルクナノメタル / 疲労 / マグネシウム合金 / 多軸鍛造 / 疲労き裂発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多軸多段鍛造（MDF）をマグネシウム（Mg）合金AZ61に施し，バルクナノメタルを作製した．硬さ・引張り試験およびTEMによる組織観察の結果，MDFのパス回数が増えるほど，硬さと引張強度が上昇するとともに結晶粒が微細化し，Hall-Petchの関係が成立することを確認した．また，応力比R＝0.1の片振り疲労試験を実施した．その結果，未処理材と比較して，1，3パス材までは疲労強度が向上するが，6，8とパス数が増加するとともに疲労強度は徐々に減少し，疲労限度についてはHall-Petch則が成り立たないことを明らかにした．高パス材でHall-Petch則が成立しない理由として，(1)繰返し荷重に伴う粒成長，(2)集合組織，(3)粒界すべり，(4)非底面すべりなどが考えられる．そこで，疲労試験前および107回の応力繰返しを与えた試験片を用いてX線回析を行い，ロッキングカーブと集合組織の計測を行った．しかし，疲労試験前後で粒成長を表すロッキングカーブ，集合組織を示す強度のそれぞれに変化が認められなかったことから，(1)および(2)は主因では無いと考えられる．また，本材の引張り試験でひずみ速度を1.0×10-4s-1まで低速とした場合には，結晶粒が微細なため常温で粒界すべりが確認された．しかし周波数20Hzで行った正弦波で，ひずみ速度が1.0×10-4s-1を下回る領域を積算したところ，繰返し数107回でも約1分しかなく，(3)の粒界すべりも主因ではない．一方，疲労試験後のMDF材は表面凹凸が荷重の繰返しとともに増加し，結晶粒径に相当するサイズの凹凸が認められた．MDFを施していない試料表面は，荷重繰返し後にも鏡面状態が保たれていたことから，パス回数が6回以上で，結晶粒寸法が0.5μm以下の場合には疲労試験中に非底面すべりが作動するようになり，高パス材における疲労限度低下の要因となったと考えられる．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
