高速連続鋳造機の開発による高強度アルミニウム合金の作製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760081
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 愛媛大学 (2011-2013); 秋田県立大学 (2010)
• 研究代表者: 岡安 光博 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (40433148)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 材料設計 / プロセス / 物性・評価

研究概要

新しいシステムを導入し、連続鋳造機の高速度化による高品質鋳物の開発に取組んだ。このシステムにより、微細組織かつ結晶方位が制御できる鋳物を作製することができた。この鋳物の強度及び延性値は著しく増加した。この強度特性は、一般的な重力鋳造材より、2倍以上の高い値を示した。更に鋳造速度を加速及び減速した際の強度特性の影響について調査した。鋳造速度と強度特性は非線形的な関係を示した。これはα相の大きさと共晶組の大きさが関係していた。低い鋳造速度で作製した鋳物の強度は共晶相とα相の大きさに影響した。しかし鋳造速度の高速度化に伴い共晶相の影響は低くなり，強度は主にα相の大きさに依存した。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanical Strength and Failure Characteristics of Cast Mg-9%Al-1%Zn Alloys Produced by a Heated-Mold Continuous Casting Process (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takeuchi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 巻: Vol.600 ページ: 211-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of microstructural characteristics on mechanical properties of ADC12 aluminum alloy (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, K. Ota, S. Takeuchi, H. Ohfuji, T. Shiraishi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 巻: Vol.592 ページ: 189-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corrosion and mechanical properties of cast aluminum alloys (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takeuchi, T. Shiraishi
  • 雑誌名: International Journal of Cast Metals Research 巻: Vol.26 ページ: 319-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical properties of AC4CH alloys produced by heated mould continuous casting process (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takeuchi, Y. Ohkura, T. Shiraishi
  • 雑誌名: International Journal of Cast Metals Research 巻: Vol.26, No. 3 ページ: 160-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material Properties of Cast Aluminum Alloys Produced by Various Casting Processes (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, K. Ota, S. Takeuchi, T. Shiraishi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.765 ページ: 241-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization characteristics of primary silicon particles in cast hypereutectic Al-Si alloy (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takeuchi, T. Shiraishi
  • 雑誌名: International Journal of Cast Metals Research 巻: Vol.26, No.2 ページ: 105-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study of the mechanical properties of an Al-Si-Cu Alloy (ADC12) produced by various casting processes (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, Y. Ohkura, S. Takeuchi, S. Takasu, H. Ohfuji, T. Shiraishi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 巻: Vol.543, No.1 ページ: 185-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical properties of Al-Si-Cu alloys produced by the twin rolled continuous casting process (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, R. Sato, S. Takasu, A. Niikura, T. Shiraishi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 巻: Vol.534, No.1 ページ: 614-623
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of anisotropic microstructure of continuous cast Al-Cu eutectic alloys on their fatigue and tensile properties (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, R. Sato, S. Takasu
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue 巻: Vol.42 ページ: 45-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure and material properties of an Al-Cu alloy provided by the Ohno continuous casting technique (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takasu, S. Yoshie
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 巻: Vol.210, No.11 ページ: 1529-1535
  • 査読あり
• [学会発表] アルミニウム合金鋳物の材料特性に及ぼす凝固速度の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田祥, 岡安光博, 白石哲郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部学生会第44回学生員卒業発表講演会
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] 加熱鋳型式連続鋳造法で作製したAl-Mg 系アルミニウム合金鋳物の材料特性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内修平, 岡安光博, 大倉優樹, 白石哲郎
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2013-09-22
• [学会発表] 様々な鋳造法で作製したAl-Si-Cu系アルミニウム合金の機械的特性に関する基礎的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内修平, 岡安光博, 大倉優樹, 白石哲郎
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期講演大会, (第152回)
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Material Properties of Cast Aluminum Alloys Produced by Various Casting Processes (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, K. Ota, S. Takeuchi, T. Shiraishi
  • 学会等名: 6th International Light Metals Technology Conference 2013
  • 発表場所: Old Windsor, UK, Beaumont Estale
  • 年月日: 2013-07-24
• [学会発表] 過共晶Al-Si合金の凝固プロセスに関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内修平, 岡安光博, 白石哲郎
  • 学会等名: 日本材料学会四国支部第11回講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2013-04-20
• [学会発表] Effect of crystal orientation on mechanical properties of Aluminum alloys produced by various casting processes (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takeuchi, T. Shiraishi
  • 学会等名: Annual meeting on American Crystallographic Association
  • 発表場所: Boston, USA, Boston Westin Waterfront Hotel
  • 年月日: 2012-07-31
• [学会発表] 加熱鋳型式連続鋳造法で作製されたAC4CHアルミニウム合金鋳物の材料特性に関する基礎研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内修平, 岡安光博, 大倉優樹, 白石哲郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第50期総会・講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] The Mechanical Properties of the Aluminum Alloys Produced by Continuous Casting Processes (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takasu Y. Okura, T. Shiraishi
  • 学会等名: 7th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis
  • 発表場所: Shanghai, China, Fudan University
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] 大野式連続鋳造法で作製したアルミニウム合金鋳物の機械的性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鷹巣哲, 岡安光博, 佐藤遼, 水野衛
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2010材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] High Mechanical and Fatigue Properties of Cast Aluminum Alloys Produced by Ohno Continuous Casting Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Okayasu, S. Takasu K. Sato, M. Mizuno
  • 学会等名: International Conference on Fatigue Damage of Structural Materials VIII
  • 発表場所: Massachusetts, USA, Resort and Conference Center at Hyannis
  • 年月日: 2010-09-23