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高ひずみ加工法によるAl-5Mg合金の超微結晶化と疲労挙動のその場SEM観察

研究課題

研究課題/領域番号 10650690
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関金沢大学

研究代表者

北川 和夫  金沢大学, 工学部, 教授 (30019757)

研究分担者 VINOGRADOV A (A Vinogradov)  大阪市立大学, 工学部, 助教授 (10283102)
兼子 佳久  金沢大学, 工学部, 助手 (40283098)
門前 亮一  金沢大学, 工学部, 教授 (20166466)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード微結晶 / ECAE法 / A5056合金 / 低サイクル疲労 / 高サイクル疲労 / 疲労き裂 / ECAP / 5056Al合金 / 疲労特性 / き裂伝ぱ特性 / 超微結晶
研究概要

結晶粒を微細化することによって、金属材料の機械的性質は向上することはよく知られている。微細化法の一種であるECAE(Equal-Channel Angular ExtrusionまたはECAP(Equal-Channel Angular Pressing))法は、側方押し出し法とも呼ばれ、通常の多結晶素材に強ひずみを繰り返し導入することができるので、高強度の材料を得ることが期待できる。本研究課題では、A5056アルミニウム合金を素材として、溶体化処理材(A5056-O材)をECAE法により微結晶化した材料(A5056-ECAE材)を製作し、それらの引張り試験、および疲労試験を実施し、強度特性についてA5056-O材およびA2024-T3材と比較検討した。得られた成果は以下のとおりである。
1.ECAP法により、粒径が1ミクロン以下の素材を得ることができた。
2.A5056-ECAE材の引張り強さは442MPaであり、A2024-T3材と同程度であったが、伸びは7%であり、A2024-T3材の半分以下であった。
3.A5056-ECAE材の低サイクル疲労特性は、A5056-O材とA2024-T3材の中間であった。
4.A5056-ECAE材の高サイクル疲労特性は、高応力振幅側ではA5056-O材およびA2024-T3材よりも優れていたが、疲れ限度に関しては有意の差は見られなかった。
5.A5056-ECAE材の疲労亀裂伸展速度はA5056-O材およびA2024-T3材の約2倍程度大きかった。
6.A5056-ECAE材において、繰り返し変形に起因すると思われる回復や再結晶が部分的に生じた。
7.疲労亀裂伝播特性にはいずれの材料ともパリス則が成立していた。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Fatigue Properties of 5056 Al-Mg Alloy Produced by Equal-Channel Angular Pressing"J. of Nanostructured Material. 11. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hasimoto: "On the Cyclic Behavior of Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Materials Science Forum. 312-314. 593-598 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Acoustic Emission and Strain Localization in Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Materials Science Forum. 312-314. 607-612 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Fatigue Crack Propagation in Single Crystal-and Bicrystals of Ferritic Stainless Steel"Proc. FATIGUE'99 (Beijing). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Acoustic Emission in Ultra-Fine Grained Copper"Scripta Materialia. 39. 799-805 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Fatigue Crack Propagation in Copper Bicrystals Having the Grain Boundaries of Σ3 Vicinical Domain"Proc. Interface Science (Paris). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Hysteresis Loop Shape of a Cyclically-Deformed Copper Tricrystal Having Two Longitudinal Grain Boundaries"Scripta Materialia. 38. 1609-1614 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Dependence of Deviation Angle from Σ3(111) Relation on Intergranular Fatigue Cracking in Copper Bicrystals"Proc. iib98 (Prague). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "On the Cyclic Response of Ultrafine-Grained Copper"Materials Science Forum. 269-272. 376-380 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小南金洋: "分子動力学法を用いた銅の[001]小傾角粒界の構造解析"材料. 48. 376-380 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Fatigue Properties of 5056 Al-Mg Alloy Produced by Equal-Channel Angular Pressing"Nanostructured Materials. Vol. 11, No. 7. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hasimoto: "On the Cyclic Behavior of Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Materials Science Forum. Vol. 312-314. 593-598 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Acoustic Emission and Strain Localization in Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Materials Science Forum. Vol. 312-314. 607-612 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Faigue Crack Propagation in Single Crystal-and Bicrystals of a Ferritic Stainless Steel"Proc. FATIGUE'99 (Beijing). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Acoustic Emission in Ultra-Fine Grained Copper"Scripta Materialia. Vol. 39, No. 6. 799-805 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Fatigue Crack Propagation in Copper Bicrystals Having the Grain Boundaries of Σ3 Vicinical Domain"Proc. Interface Science (Paris). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Hysteresis Loop Shape of a Cyclically-Deformed Copper Tricrystal Having Two Longitudinal Grain Boundaries"Scripta Materialia. Vol. 38, No. 11. 1609-1614 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kaneko: "Dependence of Deviation Angle from Σ3(111) Relation on Intergranular Fatigue Cracking in Copper Bicrystals"Proc. iib98 (Prague). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "On the Cyclic Response of Ultrafine-Grained Copper"Materials Science Forum. Vol. 269-272. 987-992 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Acoustic Emission and Strain Localization in Ultra-Fine Grained Materials Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Material Science Froum. 312-314. 607-612 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Hasimoto: "On the Cyclic Behavior of Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing"Material Science Forum. 312-314. 593-598 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Vinogradov: "Fatigue Properties of 5056 Al-Mg Alloy Produced by Equal-Channel Angular Extrusion"J. of Nanostructured Material. 印刷中.

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Vinogradov: "On the Cyclic Response of Ultrafine-Grained Copper" Materials Science Forum. 269-272. 987-992 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Vinogradov: "Acoustic Emission and Strain Localization in Ultra-Fine Grained Materials Produced by Equi-Channel Angular Pressing" Proceeding of IS MANAM'98(Australia). (印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa K.: "On the Cyclic Behaviour of Ultra-Fine Grained Copper Produced by Equi-Channel Angular Pressing" Proceeding of IS MANAM'98(Australia). (印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2021-04-07  

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