| 研究課題/領域番号 |
09650762
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
大崎 修平 山口大学, 工学部, 助教授 (00035049)
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| 研究分担者 |
上西 研 山口大学, 工学部, 助教授 (50177581)
飯野 牧夫 山口大学, 工学部, 教授 (20253164)
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| キーワード | アルミニウム合金 / 応力腐食割れ / 微細結晶粒 / 粒界 / き裂先端塑性域 / 水素脆化 / 負荷モード / 析出 |
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| 研究概要 |
高強度アルミニウム合金では、時効析出硬化に伴って破壊靭性および応力腐食割れ(SCC)の抵抗力が低下する原因はいずれも「粒界破壊」であることから、強度・靭性・環境強度バランスの向上を目指す上で、結晶粒組織の制御が基本的に重要である。Al-Li系合金および7000系合金の展伸材について破壊靭性およびSCC挙動と結晶粒配向の関係を調べ、その研究成果を国際会議や論文として発表した。
Al-Li系合金8090の破壊靭性に関しては、本研究の購入設備であるレーザーフォーカス変位計によって破面形態のミクロ計測を行い、粒内集中すべりと粒界析出物の粗大化が粒界破壊要因であることを明らかにした。さらに、比較的高い靭性を有する亜時効材は水素ぜい化(HE)感受性が高く、他方、ピーク時効材は北感受性は減少するものの靭性の低下を生じ、両者のバランスを向上させるには2段時効処理が有効であることを示した。
7000系合金に関しては、SCCに及ぼす結晶粒組織と負荷モードの影響を調べた結果、モードI負荷にモードIIあるいはモードIII成分を付与した場合のSCC応答は結晶粒配向により逆転することを明らかにした。この結果より、割れ過程はHEが支配し、それはき裂先端塑性域の形成、転位による水素の粒内輸送、粒界での水素トラップ、高静水圧応力場への高速粒界拡散、の素過程から成ると考えられ、したがって結晶粒のサイズと粒界の配向がSCCの支配要因と理解された。そこで、結晶粒度の異なる7475合金シート材についてSCC試験を行い、平滑試験片および予き裂試験片のSCC応答を調べた。現段階では、T6調質の平滑試験片では微細粒材が短寿命となる結果を得た。き裂材については特異な負荷応力依存が見られ、き裂先端塑性域の計測と併せさらに詳細を実験中である。
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