ECAP法を施した超微細粒銅の疲労損傷とき裂進展挙動

ECAP法超细晶铜的疲劳损伤和裂纹扩展行为

• 批准号: 18H00244
• 负责人: 北村 純
• 金额: $ 0.31万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H00244/
• 关键词: 疲労破壊; ECAP法; S-N曲線

電気電子部品材料には, 導電性, 熱伝達特性, 耐食性が良いことが重要であり, 近年の電気電子部品の小型化・軽量化により, 強度や靭性の更なる改善が要求されている. 銅は導電性と熱伝導性に優れ, 耐食性も良好であることから古くから電気電子材料として使用されている. 従来, 銅の強度特性の改善の手段として, 他元素の添加とその後の熱処理による手法が挙げられるが, 他元素の添加は銅の優れた性質である導電性を著しく損なうことが問題となっている. その他の手段としては, 高温度域を除けば降伏強度は結晶粒寸法の減少と共に増加し, 結晶粒の微細化が強度特性を改善するのに有効であることから, 純銅の結晶粒を微細にすれば, 導電性を損なうことなく強度特性を改善できると考えられる. 材料に強変形を加えることを繰り返すことで組織を微細化する方法として, ECAP, ARB, MDFなどが挙げられるが, 本研究ではECAP法に着目した. ECAP法は, 金型内に交差する同じ径の溝孔を通して材料を押し出し, 交差部で材料にせん断変形を与えるもので, これを繰り返し行うことによりバルクの形状を維持したまま極めて大きな塑性ひずみを与えることができる加工法であり, 純銅の場合は300nm程度の微細粒が得られることが報告されている.本研究では, ECAP法を施した微細粒銅(UFG)の高サイクル疲労試験を行い, 特に強変形(ECAP)を加えた回数の異なる(4パス, 8パス, 12パス)微細粒銅の疲労損傷とき裂の発生と進展挙動に注目して疲労強度特性を調査することを目的としている. 実験は, 既存の小野式回転曲げ疲労試験機を使用して実施した. 試験片は丸棒試験片を使用し, 試験片表面の疲労被害の観察とき裂長さの測定は, 所定の繰り返し数ごとに採取したレプリカに真空中で金を蒸着させたものを, 金属顕微鏡を用いて測定した.その結果, 8パス, 4パス, 12パスの順に疲労強度が増すことが明らかとなった.

Electrical and electronic components materials, electrical conductivity, thermal conductivity characteristics, food resistance are important, in recent years, electrical and electronic components miniaturization, quantization, strength and toughness improvement requirements. Copper has excellent electrical conductivity and thermal conductivity, and good food resistance. In recent years, copper strength characteristics of the means to improve, other elements of the addition of heat treatment after the method of change, other elements of the addition of copper excellent properties of the conductivity of the loss of the problem. Other measures include: removal of voltage drop in high temperature range; reduction of crystal grain size; increase of crystal grain size; refinement of crystal grain size; improvement of strength characteristics; refinement of crystal grain size of pure copper; loss of conductivity; improvement of strength characteristics. ECAP, ARB and MDF are the main methods of microfabrication of materials. ECAP method: In the case of pure copper, fine particles of about 300nm are obtained. In this study, ECAP method was used to investigate the fatigue strength characteristics of fine grain copper (UFG), especially the fatigue strength characteristics of fine grain copper (UFG). However, the existing Ono-style backtracking test machine was used. The test piece is used to detect the fatigue and crack length of the test piece surface. The determined number of samples is used to detect the metal in the vacuum. The results showed that 8, 4, 12 points of fatigue intensity increased.

项目成果

Microstructure-dependent fatigue behavior of aged Cu-6Ni-1.5Si alloy with discontinuous/cellular precipitates

• DOI: 10.1016/j.msea.2019.01.057
• 发表时间: 2019-02-18
• 期刊: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
• 影响因子: 6.4
• 作者: Goto, M.;Yamamoto, T.;Lee, J.
• 通讯作者: Lee, J.

Microstructure and Fatigue strength of Su-6Ni-1.5Si alloy

Su-6Ni-1.5Si合金的显微组织和疲劳强度

• 发表时间: 2018
• 作者: T. Iwamura;J. Kitamura;and others
• 通讯作者: and others

Behavior of fatigue cracks generated from a small artificial-defect in plain specimen of copper processed by equal channel angular pressing

等通道角压加工铜平板试样微小人为缺陷产生的疲劳裂纹行为

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.941.614
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Materials Science Forum
• 作者: Masahiro Goto;Takashi Iwamura;Takaei Yamamoto;Seung-zeon Han;Junichi Kitamura;Terutoshi Yakushiji
• 通讯作者: Terutoshi Yakushiji

Fatigue crack initiation and propagation behaviors of solution-treated and air-cooled Cu-6Ni-1.5Si alloy strengthened by precipitation hardening

• DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2019.02.004
• 发表时间: 2019-06
• 期刊: International Journal of Fatigue
• 影响因子: 6
• 作者: M. Goto;T. Iwamura;Seung-Zeon Han;S. Kim;Takaei Yamamoto;Sung-Hwan Lim;J. Ahn;J. Kitamura;J. Lee