2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子分散Al合金の機械的性質とその強化機構の解明
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15560616
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (00161571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 明久 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10108566)
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| Keywords | アルミニウム合金 / 急速凝固 / ナノ粒子 / 非晶質相 / ガラス相 / 熱的性質 / 機械的性質 |
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| Research Abstract |
本年度の目的は、我々が見出した高強度・高耐熱・高耐摩耗特性を持つ準結晶粒子分散Al-Fe-Cr-Ti系合金の、1)過冷却状態の安定化と準結晶形成能の最適化、および2)より微細な準結晶を分散させた高耐熱強度Al合金の開発を行うことと、粉末の押出し成形が容易で、過冷却液体域での押出し温度を変化させることによりナノ結晶粒子分散Al合金が得られる可能性のある高強度・高耐熱バルク金属ガラスAl合金の開発であった。本年度得られた研究成果を下記に示す。
(1)液体急冷した(Al_0.93>Fe_<0.03>Cr_<0.02>Ti_<0.02>)_<100-x>M_x(M:遷移金属)合金は、M=Co、Niの場合にアモルファス形成能が拡大し、過冷却状態の安定化が図られることを明らかにした。
(2)本開発Al-Fe-Cr-Ti-Co合金押出し材は、300℃で365MPa、400℃で208MPaの高耐熱強度を示すことを明らかにした。
(3)アモルファス単相(Al_<0.84>Y_<0.09>Ni_<0.05>Co_<0.02>)_<95>Sc_5合金は1505MPaの高引張破断強度、78GPaの高弾性率、455の高ビッカース硬度、4.45×10^5N・m/kgの超高比強度、23.1×10^6N・m/kgの高比弾性率を示すこと、この引張強度、比強度はAl基のいかなる結晶合金やアモルファス合金よりも高い値であること、および523Kまでの温度において1300MPaの高耐熱強度を示すこと、破断面は最大剪断応力面から僅かにずれており、応力軸に対して50°傾いた主剪断帯で破断することを明らかにした。
(4)Al_<84>Y_9Ni_5Co_2合金への少量のSc添加は過冷却液体域の拡大につながり、2at%の最適濃度では51Kまで拡大することを明らかにした。
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Research Products
(1 results)
