配列析出相を含むアルミニウム合金マイクロピラーの力学特性と転位動力学

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析出強化型アルミニウム合金の微細なミスフィット析出物は，結晶学的に等価なバリアントに析出することで高強度化を達成している。しかしながら，析出物の形状や析出面，母相との格子定数のミスマッチ等が析出強化に及ぼす影響は未だに不明であり，さらなる高強度化を目的とした材料設計において，個々の析出物と格子欠陥「転位」との相互作用の調査研究は不可欠である。本研究では，2021年度までにAl-Si-Mg合金多結晶に応力時効を施し，β"相の応力配列効果と配列効果による変形異方性を明らかとした。しかしながら，先行研究で報告したAl-Cu系合金のGP-zoneとθ"相の｛001｝板状析出物のような顕著な配列効果が確認されず，合金組成に依存した降伏応力の違いが塑性変形に及ぼす影響，インストロン型試験機と赤外線加熱炉による大気中での応力時効の影響，が懸念される。そこで，一定応力下での時効を可能とするオイルバスの溶媒中で応力時効を施し，Al-Cu合金を用いて応力配列効果の検証を行ったところ，GP-Zoneとθ”相の優先配列が顕著であり，観察された硬さの変形異方性はGP-Zoneとθ”相配列析出に起因すると考えられ，応力時効に用いた実験装置の影響は本質的ではないことが明らかとなった。従って，Al-Si-Mg合金中のβ”相の配列効果については，β”相のソルバス温度を考慮し，より低温側での応力時効を検討する必要がある。更にAl-Cu合金に比べて，Al-Si-Mg合金の降伏応力が低いことからも，応力時効中の塑性変形がβ”相の配列効果に影響しているとも考えられ，引き続いてAl-Si-Mg合金中のβ”相の配列効果を検討する必要がある。