• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

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
キーワードアルミニウム合金 / 巨大ひずみ加工 / 多軸鍛造法 / 組織制御 / 高強度
研究実績の概要

平成29年度は、スカンジウム添加が結晶粒微細化過程に及ぼす影響を調査するために、スカンジウムを添加したAl-Mg-Sc合金と、添加無しのAl-Mg合金にそれぞれ多軸鍛造を施した。微視組織の変化過程をEBSDで観察すると、同一の累積ひずみ条件で比較してAl-Mg-Sc合金の方が、より緻密かつ微細なせん断帯が生じていることが観察された。低累積ひずみ域において、この数μmのせん断帯内部では、数百nm程度の微細な結晶粒が形成されており、新粒形成サイトとなっていた。そのため、スカンジウム添加した合金は添加無し材に比べ、結晶粒の微細化速度が上昇しており、特に低累積ひずみ域で顕著であった。それに伴い、引張強度と硬度は、スカンジウム添加材は無し材に比べて、全累積ひずみ域で高い値を示し、低累積ひずみ域でその差は顕著であった。Al-Mg-Sc合金において累積ひずみΣΔε=12.0まで多軸鍛造を行うことで、平均結晶粒径と引張試験で得られた降伏応力はそれぞれ0.78nmと410MPaとなった。高累積ひずみ域ΣΔε>6ではいずれの合金でも結晶粒は等軸微細化していた。スカンジウム添加材は時効析出による更なる高強度化が望めるため、次年度は、この多軸鍛造により高強度化したAl-Mg-Sc合金の時効硬化特性を調査する。また、時効温度を変化させて熱処理することにより、時効硬化能を強く発現する条件を探査する。さらに、作製した合金の電気伝導度測定と熱的安定性の評価を行う予定としている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の研究計画であった以下の事項について、概ね予定通り進んでいる。
・系統的な加工条件での調査
・機械的特性試験の変化の調査
・多軸鍛造による微細組織変化の観察

今後の研究の推進方策

次年度は,計画に従って以下を推し進める。
・追加の加工条件探査
・作製した合金の電気伝導度測定と熱的安定性の評価
・時効による高強度化の検討

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗上、示差走査熱量計の物品が必要となったため、次年度使用額と合わせて使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [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

    • 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

    • 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 ページ: 355~360

    • DOI

      10.2464/jilm.67.355

    • 査読あり
  • [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 ページ: 277~283

    • DOI

      10.2464/jilm.67.277

    • 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

      doi.org/10.1016/j.msea.2017.06.017

    • 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 ページ: 083101-1~4

    • 査読あり / 国際共著
  • [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
  • [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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi