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結晶粒を微細化することによって、金属材料の機械的性質は向上することはよく知られている。微細化法の一種であるECAE(Equal-Channel Angular ExtrusionまたはECAP(Equal-Channel Angular Pressing))法は、側方押し出し法とも呼ばれ、通常の多結晶素材に強ひずみを繰り返し導入することができるので、高強度の材料を得ることが期待できる。本研究課題では、A5056アルミニウム合金を素材として、溶体化処理材(A5056-O材)をECAE法により微結晶化した材料(A5056-ECAE材)を製作し、それらの引張り試験、および疲労試験を実施し、強度特性についてA5056-O材およびA2024-T3材と比較検討した。得られた成果は以下のとおりである。
1.ECAP法により、粒径が1ミクロン以下の素材を得ることができた。
2.A5056-ECAE材の引張り強さは442MPaであり、A2024-T3材と同程度であったが、伸びは7%であり、A2024-T3材の半分以下であった。
3.A5056-ECAE材の低サイクル疲労特性は、A5056-O材とA2024-T3材の中間であった。
4.A5056-ECAE材の高サイクル疲労特性は、高応力振幅側ではA5056-O材およびA2024-T3材よりも優れていたが、疲れ限度に関しては有意の差は見られなかった。
5.A5056-ECAE材の疲労亀裂伸展速度はA5056-O材およびA2024-T3材の約2倍程度大きかった。
6.A5056-ECAE材において、繰り返し変形に起因すると思われる回復や再結晶が部分的に生じた。
7.疲労亀裂伝播特性にはいずれの材料ともパリス則が成立していた。
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