| 研究課題/領域番号 |
15360370
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
堀田 善治 九州大学, 工学研究院, 教授 (20173643)
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| 研究分担者 |
金子 賢治 九州大学, 工学研究院, 助教授 (30336002)
中村 克昭 九州大学, 工学研究院, 助手 (70363380)
久恒 善美 九州大学, 工学研究院, 助手 (60380581)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
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| キーワード | 強ひずみ加工 / ねじり変形 / マグネシウム合金 / アルミニウム合金 / 超微細粒 / 引張試験 / 超塑性 / 時効硬化 / 捻り変形 / 炭素鋼 / 高圧力 / 時効強化 |
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| 研究概要 |
(1)本研究では、まず高圧下でねじり変形が可能なHPT装置を試作した。円盤状試料、円筒状試料が使用できるようにするとともに、円盤状試料では高温で可能な仕様とした。
(2)Al-3%Mg-0.2%Sc合金より円盤状試料を作製して、HPTで強ひずみ加工を施し、硬度や結晶粒微細化に及ぼす回転数および付加圧力の影響を調べた。回転数、付加圧力いずれも増加するにつれて硬度は増加したが、飽和値が存在した。また、円盤外周部の硬度は中央部に比べて大きくなった。円筒状試料では円盤状試料に比べて硬度や組織が不均一であった。外周部での結晶粒径はいずれの試料も0.15μmまで微細化した。円盤状試料では500%、円筒状試料では1600%を超える超塑性伸びが観察された。
(3)Mg合金では150℃でHPT加工することにより、結晶粒径は加工前の22μmから0.22μmに微細化された。200℃でひずみ速度3.3×10^<-3>s^<-1>で変形したところ、620%の超塑性伸びが得られた。
(4)炭素鋼をHPT加工することにより結晶粒がサブミクロンレベルまで微細化され、外周部では他のAlやMg合金とは異なりビッカース硬度が顕著に増加して600Hvに達した。室温引張試験によれば、引張強さが1.2GPaに達する高強度値が得られた。
(5)Al系時効硬化型合金をECAP (Equal-Channel Angular Pressing)で強ひずみ加工して373Kで時効したところ、強度や均一伸びの増加が確認された。ECAPによる強ひずみ加工材を時効すると溶体化材に比べて析出が早まり、同じ時間時効しても析出物は微細に保たれた。強ひずみ加工を施すことで時効組織が微細に制御できることが示された。
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