高温強加工による超微細スーパーアルミニウムの創製

高温深加工打造超细超级铝

• 批准号: 10750531
• 负责人: 福本 信次
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750531/
• 关键词: 摩擦圧接; 微細化; 高温強加工; アルミニウム; 強加工

アルミニウムおよびその合金とステンレス鋼を摩擦圧接によって接合した.アルミニウムは摩擦による発熱と高圧力によって非常に大きな変形を与えられる.そのために圧接界面近傍のアルミニウムは非常に微細化されることがわかった.摩擦時間を0.1sとしたとき,結晶粒径は約1μmまで微細化された.摩擦時間が長くなるにつれて,結晶粒は粗大化した.この微細化は摩擦過程で強加工を受け,アプセット過程において動的再結晶が進むことで起こることを明らかにした.またこのような激しい摩擦が界面に生じることで,ステンレス鋼とアルミニウムが機械的に混合され,界面にアモルファス相が生じ,その後,安定な金属間化合物Fe_2Al_5に相変態していることを明らかにした.この反応層は摩擦時間が増加するとともに成長した.継手の強度は摩擦時間の増加とともに増加し,さらに摩擦時間が長くなると低下した.反応層は界面全体に数百nmの厚さで均一に生成しているときに,もっとも継手強度が高く,アルミニウム合金側で母材破断する良好な継手が得られた.接合は温度上昇の早い外周部から中心部に向けて進行していくことを電子顕微鏡,超音波顕微鏡,電気抵抗測定によって明らかにした.これまで経験的に行われていた摩擦圧接のプロセスを明らかにすることができた.

The alloy of the alloy and the steel are bonded by friction. The friction and high pressure are very large. The interface between the two sides is very fine. Friction time is 0.1s, crystal grain size is about 1μm, and the grain size is fine. Friction time is too long, crystal grain coarsens. The process of microfabrication is strongly processed, and the recrystallization of the microfabrication process is advanced. The phase transition of intermetallic compound Fe_2Al_5 is stable after the mechanical mixing of Fe_2Al_5 and Fe_2Al_5. The friction time of the reaction layer increases. The strength of the hand increases and the friction time increases, but the friction time decreases. The thickness of the reflective layer is several hundred nm and is uniformly formed on the whole interface. The strength of the reflective layer is high, and the fracture of the base metal on the alloy side is good. Joining temperature rise from the outer peripheral part to the central part is carried out by electron microscope, ultrasonic microscope, electric resistance measurement. This is the first time that we've had a friction connection.

项目成果

福本信次 他: "アルミニウム合金とステンレス鋼の摩擦圧接継手の静的強度" 摩擦圧接. 5(3). 96-101 (1999)

Shinji Fukumoto 等人：“铝合金和不锈钢摩擦焊接头的静态强度”摩擦焊接 5(3)。

S.Fukumoto et al.: "Reaction diffusion between commercial Al alloys and: stainless steel during friction welding"Proc.International Conference on Solid-Solid Phase Transformation'99. 485-488 (1999)

S.Fukumoto 等人：“摩擦焊接过程中商用铝合金与不锈钢之间的反应扩散”Proc.国际固-固相变会议99。

S.Fukumoto et al.: "Friction welding process of 5052 aluminium alloy to 304 stainless steel"Mater.Sci.Technol.. 15(9). 1080-1086 (1999)

S.Fukumoto等：“5052铝合金与304不锈钢的摩擦焊接工艺”Mater.Sci.Technol.. 15(9)。

S.Fukumoto et al: "Microstructural refinement of aluminum alloys during friction welding of dissimilar metals" The Third Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM3). 2247-2252 (1998)

S.Fukumoto 等人：“异种金属摩擦焊接过程中铝合金的微观结构细化”第三届环太平洋先进材料与加工国际会议 (PRICM3)。