| 研究課題/領域番号 |
62550524
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属材料
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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, 工学部, 助手 (20173643)
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| 研究分担者 |
佐野 毅 九州大学, 工学部, 助手 (70037810)
美浦 康宏 九州大学, 工学部, 助教授 (80037879)
根本 実 九州大学, 工学部, 教授 (90005265)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | AlーLi合金 / AlーMg合金 / 剛性率 / ヤング率 / Al固溶体合金 / 超音波エコー法 / Al-Li合金 / A-Mg合金 / 弾性係数 / Al-Li固溶体合金 / 複合則 |
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| 研究概要 |
ジュラルミンに代わる次期航空宇宙材料としてその開発が期待されているAlーLi合金の基本系であるAlーLi二元合金、および低密度でAlにたいして著しい固溶体硬化をあたえるMgを添加したAlーMg、AlーLiーMg合金の弾性率を超音波反射法によって測定し、固溶体合金及び析出型合金の弾性率におよぼす諸因子の影響を検討した。結果を要約すればつぎの通りである。
1.AlにLiを添加すれば(最大14原子%)、ヤング率(E)及び剛性率(G)は著しく増大する。固溶体の範囲(C_<Li><6原子%)では、次式に示されるようにほぼ直線的に増大する。
E_<(Al-Li)>=73+0.9C_<Li> (GPa)
ここで純Alのヤング率は73GPa、Li濃度(原子%)をC_<Li>とする。
2.AlにMgを添加すれば(最大6原子%)、EおよびGは、僅かであるが直線的に減少する。ヤング率は次式で表される。
E_<(Al-Mg)>=73-0.1C_<Mg> (GPa)
ここでC_<Mg>はMg濃度(原子%)である。
3.析出相の影響に関しては、Al_3Li相の存在はE及びGを増大させるが、Al_2LiMg相の影響はきわめて小さい。
4.Alに対するLiとMgの複合添加効果は、3元固溶体組成の範囲では〓算的である。すなわちLiとMgの相互作用は無視できる。
5.AlーLi2元合金単結晶の高温降状強度測定の結果、運動転位とLi〓子雰囲気との強い相互作用の存在が明らかにされた。この相互作用は〓添加による剛性率の大幅な増大に起因することが示唆される。
以上の結果から、AlにLiを添加すれば比弾性率が著しく向上し、Mg添加によっては比弾性率は低下しないことが解り、LiとMgが軽量・高弾性率をめざすAl合金の主要添加元素として最適であることが示された。
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