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強ひずみ加工法による超微細粒組織の形成メカニズムと安定性

研究課題

研究課題/領域番号 10650693
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
研究機関九州大学

研究代表者

堀田 善治  九州大学, 工学研究科, 助教授 (20173643)

研究分担者 大石 敬一郎  九州大学, 工学研究科, 助手 (70294890)
根本 実  九州大学, 工学研究科, 教授 (90005265)
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
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード強ひずみ加工法 / 結晶粒微細化 / アルミニウム合金 / スカンジウム / 超塑性 / 延性改善 / ECAP法 / 再結晶 / マグネシウム合金 / 降伏強度 / アルミニウム-マグネシウム-スカンジウム / ホールペッチの関係 / 高ひずみ速度超塑性
研究概要

1.ECAP法により純A1やA1合金の結晶粒微細化ができた。純A1で約1μm、またMgを1%、3%添加した合金ではそれぞれ0.5μm、0.2μmの微細粒が得られた。Mgの添加がA1の結晶粒微細化に有効であることが示された。
2.加工時の直接温度測定にによれば、純A1で約30度、A1-3%Mg合金で約70度の温度上昇があることが分かった。この温度上昇は加工に要する付加荷重と比例関係にあった。しかし、この温度上昇は微細粒の形成に影響を及ぼさないことが知られた。
3.加工速度を0.18mm/minから18mm/minに2桁変えても微細粒組織は本質的に変わらなかった。
4.0.2%のScの微量添加によりECAP加工時の微細粒組織は450。Cの高温まで安定に存在した。このA1-3%Mg-0.2%Sc合金は、300。Cという低温で33x10_<-2S-1>という高ひずみ速度でも、1000%を超える均一な超塑性伸びが得られた。
5.純A1,A1-3%Mg,A1-3%Mg-0.2%ScのECAP加工を100℃,200℃,300℃の3種類の温度で行った。純A1やA1-3%Mgでは200℃以上になると傾角の小さい副結晶粒組織となった。一方、A1-3s%Mg-0.2%Scでは300℃の高温でも微細な結晶粒組織が得られた。高温ECAP加工では、微細粒組織の静的焼純の場合と同様に熱的に安定な析出粒子の存在が重要であることが知られた。

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

    (114件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (114件)

  • [文献書誌] Z. Horita: "Observations of grain boundary structure in sunmicrometer-gained Cu and Ni using high-resolution electron microscopy"J. Mater. Res. 13・2. 446-450 (1998)

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  • [文献書誌] K. Nakashima: "Influence of Channel auhle on the development of uclrafirc gains in equal-channel augular pressing"Acta Mater.. 46・5. 1589-1599 (1998)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "Microstructural charasteristics and superplastic ductility in a Zn-22% Al alloy with submicrometer gain sige"Mater. Sci. and Eng. A. 241. 122-128 (1998)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "Age handering and the potential for superplasticity in a line-gained Al-Mg-Li-Zr Alloy"Metall. Mater. Trans. A. 29A. 169-177 (1998)

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  • [文献書誌] 小村章吾: "拘束強ひずみ加工で作製した超微細粒組織"「まてりあ」日本金属学会会報. 37. 376-376 (1998)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "Factors influencing the flow and hondness of materials with ultrafine gain sige"Phil. Mag. A. 78・1. 203-215 (1998)

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  • [文献書誌] S. Komura: "High shain rate superplasticity in an Al-Mg alloy containing scandium"Scripta Mater.. 38・12. 1851-1856 (1998)

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  • [文献書誌] P. Berbon: "Fabrication of Buck ulhafine-gained materials through intense plastic straining"Metall. Mater. Trans. A. 29A. 2237-2243 (1998)

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  • [文献書誌] T. G. Langdon: "Using aituse plastic straining for high-strain-rate superrplastiaity"J. Metals (JOM). 50・6. 41-45 (1998)

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  • [文献書誌] K. Oh-ishi: "Optimizing the roation conclitions for gain refinement in equal-channel angulan pressing"Metall. Mater. Trans. A. 29A. 2245-2252 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Iwahashi: "Microstructural characteristic of altrafine-gained aluminumproduced using equal-channel angular pressing"Metall. Mater. Trans. A. 29A. 2245-2252 (1998)

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  • [文献書誌] Z. Horita: "Microstructures and mechanical properities of submicrometer-gained Al alloys produced bu equal-channel angular pressing"Aluminum Alloys (ICAA-6). 1. 449-454 (1998)

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  • [文献書誌] H. Hasegawa: "Grain refinement and potential for superplasticity in Al alloys containg small pacticles"Proc. 3rd Pacific Rim. Int. Conf. (PPICM3). 1873-1878 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Imahashi: "The process of gain refinement in equal -channel angular pressing"Acta Mater.. 46・9. 3317-3331 (1998)

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  • [文献書誌] Metall. Mater. Trans. A: 29A. 767-774 (1998)

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  • [文献書誌] 堀田善治: "新しい組織制御法としてのEquel Cbannel Augular Pressing(ECAP)"「まてりあ」日本金属学会会報. 37.9. 767-774 (1998)

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  • [文献書誌] P. B. Berbon: "Requirements for a chieving high-strain-rate superplasticity in cast aluminum alloys"Phil. Mag. Letls. 78・4. 313-318 (1998)

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  • [文献書誌] S. Komura: "Superplasticity in an ultrafine-gained Al-Mg-Sc alloy produced by equal-channel angular pressing"Hot Deformation of Aluminum Alloys II. 125-138 (1998)

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  • [文献書誌] P. B. Berbon: "Processing of aluminum alloys for high strain rate superplasticity"Hot Deformation of Aluminum Alloys II. 111-124 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Iwahashi: "The processing of ultrafine-gained materials using equal-channel augular pressing"Proc. Fabrication of Advanced Materials VI. 3-14 (1998)

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  • [文献書誌] M. Nemoto: "Equal-channel angular pressing: Anovel tool for Microstructural Control"Metals and Materials. 4・6. 1181-1190 (1998)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "The shearing characternstics associated with equal-channel angular pressing"Mater. Sci. and Eng. A. 257. 328-332 (1998)

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  • [文献書誌] H. Hasegawa: "Thermal stability of ultrafine-gained aluminum in the presence of Mg and Zr additions"Mater. Sci. and Eng. A. (in press).

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  • [文献書誌] Z. Horita: "Microstructure control for high strain rate superplasticity using equal-channel augular pressing"Proc. Plasticity'99. 1001-1004 (1998)

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  • [文献書誌] M. Nemoto: "Microstructural evolution for superplasticity using equal-channel angular pressing"Materials Science Forum. 304-306. 59-66 (1999)

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  • [文献書誌] Z. Horita: "Superplasticity of ultrafine-gained aluminum alloys processed by equal-channel angular pressing"Materials Science Forum. 304-306. 91-96 (1999)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "Optimization of microstructure for superplasticity using equal-channel angular pressing"Materials Science Forum. 304-306. 97-102 (1999)

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  • [文献書誌] H. Hasegawa: "Thermal stability of ultrafine-gained aluminum in the presence of Mg and Zr additions"Mater. Scr. Eng.. A265. 188-196 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. B. Berbon: "An evaluation of superplasticity in alluminum alloys processed by equal-channel angular pressing"Mater. Trans. JIM. 40. 772-778 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Horita: "Equal-channel angular pressing for improuingtue strength and dicitility of metallic materials"Proc. 8th Int. Conf. on the Mechanical Behavior of Materials (ICM8). 737-742 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. B. Berbon: "Influence of pressing speed on microstructarel development in equal-channel angular pressing"Metall. Mater. Trans. A. 30A. 1989-1997 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Horita: "Equal-channel angular pressing for gain refinement of metallic materials"The 4th Int. Conf. on Recrystallization and Related Phenomena (RxX'99). 301-308 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. D. Terhune: "The euolution of microstructure and gain boundary character suring ECA pressing of pure Aluminum"The 4th Int. Conf. on Recrystallization and Related Phenomena (ReX'99). 515-522 (1999)

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  • [文献書誌] M. Furukawa: "The relation between microstructural stability and superplaticity in Al alloys in Al alloys processed by ECAP"Proc. Int. Sym. On Light Metals. 583-592 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Muragama: "Microstractural evolution in an Al-1.7 at % Cu alloy deformed by equal-channel angular pressing"Mater. Trans. JIM. 40. 938-941 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Lee: "Developing superplastic properties in an Al alloy though senere plastic deformation"Mater. Sci. Eng.. A272. 63-72 (1999)

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  • [文献書誌] S. Komura: "Influence of stability Fault Energy on Microstructural Development in Equal-channel Angular Pressing"J. Mater. Res.. 14. 4044-4050 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Yamaguchi: "Sihnificance of adiavatic heating in equal-channel angular pressing"Scripta Mater.. 41. 791-796 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Oh- ishi: "Fabrication and thermal stability of a nanocrystalline Ni-Al, Cr alloys: Comparison with pure Cu and Ni"J. Mater. Res.. 14. 4200-4207 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.B. Berbon, N.K. Tsenev, R.Z, Valiev, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Superplasticity in Alloys Processed by Equal-Channel Angular Pressing"Superplasticity and Superplastic Forming 1998, (edited by A.K. Ghosh and T.R. Bieler), The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale, Pennsylvania,. 127-134 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Microstructural Evolution in Pure Aluminum during Equal-Channel Angular Pressing"Modeling the Mechanical Response of Structural Materials, (edited by E.M. Teleff and R.K. Mahidhara), The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale, Pennsylvania,. 165-172 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.B. Berbon, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, N.K. Tsenev, R.Z, Valiev and T.G. Langdon: "Application of Equal-Channel Angular Pressing for Producing Superplastic Aluminum Alloys"Modeling the Mechanical Response of Structural Materials, (edited by E.M.Teleff and R.K.Mahidhara), The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale, Pennsylvania,. 165-172 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Komura, P.B. Berbon, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "High Strain Rate Superplasticity in an A1-Mg Alloy Containing Scandium"Scripta Mater.,. 38(12). 1851-1856 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwahashi, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Microstructural Characteristics of Ultrafine-Grained Aluminum Produced Using Equal-Channel Angular Pressing"Metall. Mater. Trans.,. 29A(9). 2245-2252 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.G. Langdon, M. Furukawa, Z. Horita and M. Nemoto Langdon: "Using Intense Plastic Straining for High-Strain-Rate Superplasticity"J. Metals,. 50(6). 41-45 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, R.Z. Valiev and T.G. Langdon: "Factors Influencing the Flow and Hardness of Materials with Ultrafine Grain Sizes"Phil. Mag. A,. 78(1). 203-215 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hasegawa, S. Komura, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Grain Refinement and Potential for Superplasticity in A1 Alloys Containing Small Particles"Proc. The Third Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM 3), edited by M.A. Imam, R. DeNal, S. Hanada, Z. Zhong and D.N.Lee, The Minerals, Metals and Materials Society, Warrendale,. 1873-1878 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Oh-ishi, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Optimizing the Rotation Conditions in Equal-Channel Angular Pressing"Metall. Mater. Trans.,. 29A(7). 2011-2013 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Horita, T. Fujinami, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Microstructures and Mechanical Properties of Submicrometer-Grained A1 Alloys Produced by Equal-Channel Angular Pressing"Aluminum Alloys, Vol.1, Proceedings of ICAA-6,. 449-454 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.B. Berbon, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, N.K. Tsenev, R.Z. Valiev and T.G. Langdon: "Processing of Aluminum Alloys for High Strain Rate Superplasticity"Hot Deformation of Aluminum Alloys II, ed. T.R. Bieler, L.A. Lalli and S.R. MacEwen, the Mineral, Metals and Materials Society. 111-124 (1998)

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  • [文献書誌] S. Komura, P.B. Berbon, A. Utsunomiya, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Superplasticity in an Ultrafine-Grained Al-Mg-Sc Alloy Produced by Equal-Channel Angular Pressing"Hot Deformation of Aluminum Alloys II, ed. T.R, Bieler, L.A. Lalli and S.R. MacEwen, The Mineral, Metals and Materials Society. 125-138 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Berbon, N.K. Tsenev, R.Z. Valiev, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Fabrication of Bulk Ultrafine-grained Materials through Intense Plastic Straining"Metall. Mater. Trans.. 29A(9). 2237-2243 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Factors Influencing the Equilibrium Grain Size in Equal-Channel Angular Pressing : Role of Mg Additions to Aluminum"Metall. Mater. Trans.. 29A(10). 2503-2510 (1998)

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  • [文献書誌] P. Berbon, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, N.K. Tsenev, R.Z. Valiev and T.G. Langdon: "Requirements for Achieving High-Strain-Rate Superplasticity in Cast Aluminum Alloys"Phil. Mag. Letters. 74(4). 313-318 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Furukawa, Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "The Shearing Characteristics Associated with Equal-Channel Angular Pressing"Mater. Sci. Eng.. 257A. 328-332 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T.G. Langdon: "The Processing of Ultrafine-Grained Materials Using Equal-Channel Angular Pressing"Processing and Fabrication of Advanced Materials VI, ed. K.A.Khor, T.S.Srivatsan and J.J. Moore, The Institute of Metals. 3-14 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto and T.G. Langdon: "Microstructural Control for High Strain Rate Superplasticity Using Equal-Channel Angular Pressing"Proceedings of PLASTICITY'99 : The seventh International Symposium on Plasticity and Its Current Applications, (edited by A.S.Khan), Neat Press, Fulton, Maryland. 1001-1004 (1999)

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  • [文献書誌] M. Nemoto, Z. Horita, M. Furukawa and T.G. Langdon: "Equal-Channel Angular Pressing : A Novel Tool for Microstructural Control"Metals and Materials,. 4(6). 1181-1190 (1998)

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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