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粒内高密度転位配列による結晶粒微細化を必要としない新たな巨大ひずみ材強化法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19025001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 真由美  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (20292245)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードアルミニウム / 多軸鍛造法 / 巨大ひずみ加工 / 結晶粒微細化 / マイクロせん断帯 / 転位組織 / 動的回復 / 室温再結晶 / マグネシウム合金 / 再結晶 / 双晶 / 粒内高密度転位
研究概要

純度の異なるアルミニウムに対し, 室温下で形状不変プロセスの一種である多軸鍛造を施し, 負荷ひずみ量の増加に伴う流動応力および組織変化に関する調査を行った. アルミニウムの多軸鍛造に伴う流動応力は純度の増加に伴って低下する. また, 加工応力は累積ひずみの比較的小さな段階(約2.0程度)で飽和するが, 加工応力の飽和後の組織変化は著しく, 明瞭な結晶粒の微細化が開始されるのは2N(99%)アルミニウムで累積ひずみ3程度, 4N(99.99%)アルミニウムで累積ひずみ4以上である. また, 室温で著しい静的再結晶を生じる5N(99.999%)アルミニウムと4Nアルミニウムでの飽和応力が同程度であることも併せ, 室温多軸鍛造においては組織と定常(飽和)応力との関係は一対一ではない.
また, 多軸鍛造ではひずみ負荷方向を加工毎に90度ずつ変化させるが, 加工初期に応力が低下するが, この現象は累積ひずみの値にかかわらず認められる. この現象の説明としてひずみ負荷方向の変化に伴って活動するすべり系が変化することが大きく寄与していると考えられる. 一方, 累積ひずみが増加すると一回の加工中に応力が僅かに低下する現象が認められるが, これは変形中の動的回復と関係している可能性がある.
多軸鍛造中の結晶粒微細化過程としては, 加工中に生じるマイクロせん断帯の発達が重要であると考えられる. 多軸鍛造の場合, ひずみ負荷方向を変化させることから, 結晶粒内部で複数の方向にマイクロせん断帯が発達するが, これらの交差部分で粒界の大角化が生じていることがわかった. また, 一回の加工ひずみを小さくすると, マイクロせん断帯の発達は遅延するため, 多軸鍛造においてはマイクロせん断帯を粒内部に導入することが重要であると考えられる.

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Effects of Eutectic Compounds Formed along Grain Boundaries in Thixo molded[○!R] Alloy Mg_<96>Zn_2Y_2 on Creen Deformation2009

    • 著者名/発表者名
      A. Shibata, M. Suzuki, K. Maruvama
    • 雑誌名

      Mater. Trans (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microalloying Effects of Ca and Ni on High-Temperature Creep Behavio r in Mg-Y-Zn Alloys2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Tsuchida, K. Maruvama
    • 雑誌名

      Mater. Trans 49

      ページ: 918-923

    • NAID

      10021146282

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of Microstructural Stability in Creep Resistance of Lamellar TiA1 Alloys2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, H. Zhu, M. Suzu ki, K. Maruyama, F. Appel
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. A A483-484

      ページ: 517-520

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microalloying Effects of Ca and Ni on High-Temperature Creep Behavior in Mg-Y-Zn Alloys2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, K. Tsuchida, and K. Maruyama
    • 雑誌名

      Mater. Trans. JIM 49(In press)

    • NAID

      10021146282

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microalloying effects of Ca, Ag, Ni and Zn on mechanical Properties in an Mg-3mass% Y Alloy2007

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, K. Tsuchida, and K. Maruyama
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Forum 561-565

      ページ: 231-234

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 純度の異なるアルミニウムにおける室温多軸鍛造中の組織形成過程2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美, 丸山公一
    • 学会等名
      日本金属学会春期(第144回)大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 純度の異なるアルミニウムにおける室温多軸鍛造中の組織変化2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美, 丸山公一
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(第143回)大会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Purity on Microstructure Evolution in Pure Aluminum during Room temperature Multiple Directional Forging2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, K. Maruyama
    • 学会等名
      International Symposium on Giant Straining Process for Advanced Materials (GSAM-2008)
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウムの室温多軸鍛造による大ひずみ加工と組織変化2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美, 丸山公一
    • 学会等名
      日本金属学会春期(第142回)大会
    • 発表場所
      武蔵工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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