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多軸鍛造法による超高強度・高熱的安定性バルクAl合金の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K17810
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
材料加工・組織制御工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

青葉 知弥  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50757143)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードアルミニウム合金 / 組織制御 / 多軸鍛造法 / 結晶粒微細化 / 析出 / 巨大ひずみ加工 / 超微細粒 / 加工熱処理 / 高熱的安定性 / 高強度 / 構造・機能材料
研究成果の概要

本研究は、アルミニウム合金の巨大ひずみ加工法の一種である多軸鍛造による結晶粒微細化過程と熱的安定性に関して調査した。Al-Mg合金およびこの合金をベースにスカンジウムを添加した合金を用いた。その結果、スカンジウム添加材では、多軸鍛造により緻密なせん断帯が多量に導入されており、これにより結晶粒微細化の進行が促進されていた。ベース合金に多軸鍛造を施した試料は数時間の焼鈍で溶体化処理直後の硬度まで軟化したが、スカンジウム添加材に多軸鍛造を施した試料は3か月の焼鈍でも高硬度を保っていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、時効硬化性のあるアルミニウム合金に対して巨大ひずみ加工法の一種である多軸鍛造法を施した後、焼鈍処理を行った。巨大ひずみ加工後のアルミニウム合金の析出挙動に関しては未解明な部分が多く、これに関して知見を得ることで、実用的な高強度合金設計に関する指針を作成するための一助となる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 16件)

  • [雑誌論文] ADC12合金ダイカストの熱処理におけるX線残留応力変動と微細組織不均一性の関係2019

    • 著者名/発表者名
      古田 将吾, 小林 正和, 上坂 直人, 青山 俊三, 青葉 知弥, 三浦 博己
    • 雑誌名

      鋳造工学

      巻: 91 ページ: 335-342

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多軸鍛造を施した7075と7N01アルミニウム合金のミクロ組織と機械的性質2018

    • 著者名/発表者名
      Aoba Tomoya、Ueno Sotaro、Kobayashi Masakazu、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 68 号: 7 ページ: 339-345

    • DOI

      10.2464/jilm.68.339

    • NAID

      130007475254

    • ISSN
      0451-5994, 1880-8018
    • 年月日
      2018-07-30
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure and mechanical properties of plates warm extruded AZ80Mg alloy fabricated by multi-directional forging in advance2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Hiromi、Minami Keiichiro、Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing

      巻: 15 ページ: 1533-1540

    • DOI

      10.1016/j.promfg.2018.07.324

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of internal inhomogeneous plastic strain during cold rolling of Al-Mg alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masakazu、Aoba Tomoya、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing

      巻: 15 ページ: 161-167

    • DOI

      10.1016/j.promfg.2018.07.190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Morphology Changes of Fine Eutectic Si Phase in Al-10%Si Cast Alloy during Heat Treatment by Synchrotron Radiation Nanotomography2018

    • 著者名/発表者名
      Furuta Shougo、Kobayashi Masakazu、Uesugi Kentaro、Takeuchi Akihisa、Aoba Tomoya、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 11 号: 8 ページ: 1308-1308

    • DOI

      10.3390/ma11081308

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach for room-temperature multi-directional forging of pure titanium for strengthening2018

    • 著者名/発表者名
      H.Miura; M.Kobayashi; T.Aoba; T.Benjanarasuth,
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. A

      巻: 731 ページ: 603-608

    • DOI

      10.1016/j.msea.2018.06.060

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructural Evolution and Enhanced Mechanical Properties by Multi-Directional Forging and Aging of 6000 Series Aluminum Alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 3 ページ: 373-379

    • DOI

      10.2320/matertrans.L-M2017856

    • NAID

      130006400696

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructural Evolution and Enhanced Mechanical Properties by Multi-Directional Forging and Aging of 6000 Series Aluminum Alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 59 ページ: 373-379

    • NAID

      130006400696

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of three-dimensional morphology changes of the eutectic Si particles affected by trace P and Sr in Al-7%Si cast alloys by means of synchrotron nano-tomography2017

    • 著者名/発表者名
      Furuta S.、Kobayashi M.、Uesugi K.、Takeuchi A.、Aoba T.、Miura H.
    • 雑誌名

      Materials Characterization

      巻: 130 ページ: 237-242

    • DOI

      10.1016/j.matchar.2017.06.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 降温多軸鍛造AZ80マグネシウム合金の衝撃破壊挙動2017

    • 著者名/発表者名
      Tani Hirotaka、Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu、Takahashi Akihiro、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 67 号: 8 ページ: 355-360

    • DOI

      10.2464/jilm.67.355

    • NAID

      130006107933

    • ISSN
      0451-5994, 1880-8018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 6000系アルミニウム合金の冷間多軸鍛造と時効による微細組織変化と機械的特性向上2017

    • 著者名/発表者名
      Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 67 号: 7 ページ: 277-283

    • DOI

      10.2464/jilm.67.277

    • NAID

      130006026380

    • ISSN
      0451-5994, 1880-8018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of aging on mechanical properties and microstructure of multi-directionally forged 7075 aluminum alloy2017

    • 著者名/発表者名
      Aoba Tomoya、Kobayashi Masakazu、Miura Hiromi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 700 ページ: 220-225

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.06.017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced magnetic irreversibility characteristics by expansion of blocking block for Sr2Ca2Cu3O8-δ high-T c superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Aoba, Tsuneo Suzuki, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Koichi Niihara, Maarit Karppinen
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148147

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Fabrication of Ultrafine-grained and High-strength Mg Alloy Tube by MDF and Warm Extrusion2019

    • 著者名/発表者名
      H. Miura*、 K. Minami、 T. Aoba、and M.Kobayashi
    • 学会等名
      BIT's 5th Annual World Congress of Smart Materials-2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ADC12ダイキャスト板材におけるミクロ組織不均一性2018

    • 著者名/発表者名
      古田将吾、小林正和、青山俊三、上坂直人、 谷口晧平、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      鋳造工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多軸鍛造Al-Mg合金の組織と機械的性質2018

    • 著者名/発表者名
      青葉知弥、小林正和、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多軸鍛造加工を施したAl-Mg-Sc系合金の変形挙動のひずみ速度・温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      澤秀太郎、渡邊千尋、門前亮一、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Al-5Mg-2Si鋳造合金のミクロ組織と力学特性2018

    • 著者名/発表者名
      谷口皓平、小林正和、古田将吾、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      鋳造工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Al-Mg合金の圧延集合組織形成における局所塑性ひずみの役割2018

    • 著者名/発表者名
      小林正和、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超微細粒AZ31マグネシウム合金の静的再結晶における微視組織および機械的性質の変化2018

    • 著者名/発表者名
      池田光志、樫原恵蔵、青葉知弥、小林正和、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SrおよびP添加により共晶Si粒子を変化させたAl-7%Si鋳造合金の力学特性調査2018

    • 著者名/発表者名
      小林正和、谷口皓平、古田将吾、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多軸鍛造を施したAl-Mg-Sc合金の時効特性と微細組織2018

    • 著者名/発表者名
      青葉知弥、小林正和、三浦博己、渡邊千尋
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cu-Ni-Si合金の曲げ加工性に及ぼす表面ブラッシングの影響2018

    • 著者名/発表者名
      金山弥旦、傍島亮平、青葉知弥、小林正和、三浦博己
    • 学会等名
      日本銅学会第58回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線トモグラフィーによる銅合金の延性ボイド観察2018

    • 著者名/発表者名
      小林正和、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      日本銅学会第58回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素鋼の熱間変形及び動的再結晶挙動に及ぼすAl添加量の影響2018

    • 著者名/発表者名
      大岩 真人、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      第28回材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cu-Ni-Si合金の曲げ加工性に及ぼす表面ブラッシングの影響2018

    • 著者名/発表者名
      金山 弥旦、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      第28回材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] IF鋼冷間圧延板の静的再結晶挙動に及ぼす初期粒径と焼鈍プロセスの影響2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 海貴、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      第28回材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 温間多軸鍛造AZ80Mg合金の組織と機械的性質2018

    • 著者名/発表者名
      余田 悠輔、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      軽金属学会東海支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 降温多軸鍛造AZ系Mg合金の衝撃破壊挙動に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 大介、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      軽金属学会東海支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Al-5%Mg-2%Si鋳造合金の組織と力学特性調査2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 皓平、古田 将吾、青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      軽金属学会東海支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of local inhomogeneous strain and microstructure during cold rolling in Al-Mg alloys by using 3D marker tracking method2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi、 M. Nakayama、 T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      Thermec2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructure and mechanical properties of plates and tubes warm extruded AZ80Mg alloy fabricated by MDF in advance2018

    • 著者名/発表者名
      H. Miura、 K. Minami、 T. Aoba、 M. Kobayashi
    • 学会等名
      Metal Forming 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of morphology changes in eutectic Si particles by heat treatment on mechanical property in Al-10%Si cast alloy2018

    • 著者名/発表者名
      S. Furuta、 M. Kobayashi、 T. Aoba、 H. Miura
    • 学会等名
      ICAA2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural evolution and change in mechanical properties of multi-directionally forged Al alloy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Aoba、 M. Kobayashi、 H. Miura
    • 学会等名
      ICAA2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Mechanical properties in AL-7%Si cast alloys with changing the eutectic Si particles by trace P and Sr2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi、 S. Furuta、 K. Taniguchi、 T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      ICAA2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of internal inhomogeneous plastic strain during cold rolling in Al-Mg alloys2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi、 T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      Metal Forming 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of three-dimensional inhomogeneous plastic strain during cold rolling in Al-Mg alloys2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi、 T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      4th International Congress on 3D Materials Science (3DMS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water Molecule Absorption in Sr2Ca2Cu3Oy Superconductors and Enhancement of Critical Current Density Properties2018

    • 著者名/発表者名
      H. Suematsu、 T. Nagumo、 A. Sklyarova、 T. Aoba、 G. Thorogood、 A. Fujimoto、 T. M. D. Do、 T. Nakayama and K. Niihara
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE PHYSICAL PROPERTIES AND APPLICATION ON ADVANCED MATERIALS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructure and Mechanical Properties of AZ80Mg Plates Fabricated by Combined Multi-Directional Forging and Warm Extrusion2018

    • 著者名/発表者名
      H. Miura、 K. Minami、 T. Aoba、 M. Kobayashi、 J. J. Jonas
    • 学会等名
      GEMS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synchrotron Radiation Micro and Nano Tomography for Materials Science2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi、 T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      GEMS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural evolution and change in mechanical properties of multi-directionally forged Al alloy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Aoba, M. Kobayashi, H. Miura
    • 学会等名
      ICAA2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of morphology changes in eutectic Si particles by heat treatment on mechanical property in Al-10%Si cast alloy2018

    • 著者名/発表者名
      S. Furuta, M. Kobayashi, T. Aoba, H. Miura
    • 学会等名
      ICAA2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of inhomogeneous deformation and microstructure during cold rolling in Al-Mg alloys by using 3D marker tracking method2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi, M. Nakayama, T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      ICOTOM18
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural evolution and change in mechanical properties of 6063Al alloy by multi-directional forging and subsequent aging2017

    • 著者名/発表者名
      T. Aoba, M. Kobayashi, H. Miura
    • 学会等名
      International Research Center on Giant Straining for Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Internal local strain distribution during cold rolling in Al-Mg alloys2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi, M. Nakayama, T. Aoba and H. Miura
    • 学会等名
      International workshop on fundamental research for science and technology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mg量の異なるAl-Mg合金の冷間圧延における内部局所塑性ひずみ分布2017

    • 著者名/発表者名
      小林正和、青葉知弥、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会 アルミニウムの再結晶集合組織形成モデル化研究部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷間多軸鍛造を施したAl-Zn-Mg系合金の強度と環境疲労特性2017

    • 著者名/発表者名
      小林 正和、上野 宗太郎、青葉 知弥、三浦 博己
    • 学会等名
      金属学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超微細粒Al-Mg-Sc合金の変形挙動のひずみ速度・温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊千尋,門前亮一,青葉知弥,三浦博己
    • 学会等名
      金属学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多軸鍛造を施したAl-Mg-Zn合金の機械的性質2017

    • 著者名/発表者名
      青葉知弥、小林正和、三浦博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多軸鍛造加工によるAl-Mg-Si合金の機械的特性の変化2017

    • 著者名/発表者名
      青葉 知弥、小林 正和、三浦 博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Al-Mg合金の冷間圧延における局所塑性ひずみ分布に対するMg量の影響2017

    • 著者名/発表者名
      中山 将徳、小林 正和、青葉 知弥、三浦 博己
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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