熱処理を低温・短時間化する超音波印加処理法の開発と組織制御と表面処理への利用

缩短热处理温度和时间的超声波应用处理方法的开发及其在微观结构控制和表面处理中的应用

• 批准号: 16656215
• 负责人: 細田 秀樹
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656215/
• 关键词: 熱処理型アルミニウム合金; 超音波; 時効硬化; ビッカース硬度; 電気抵抗; 熱処理

熱処理型アルミニウム合金である2024(Al-4%Cu)および2017(Al-40%Cu-0.5%Mg)を用い,超音波を印加しながら時効熱処理を行い,その時効硬化挙動を超音波印加・無印加で比較した.超音波としては,周波数27KHz,47KHz,100KHz,200KHZ,400KHzおよび1MKHzとし,それぞれ出力は約150Wである.時効処理温度は,2024Alでは100℃〜200℃,2017Alでは0℃〜75℃とした.時効処理は,520℃での溶体化処理後,氷水中に焼きいれ,その後所定の温度で時効処理を行い,ビッカース硬度および電気抵抗を調べた.実験の結果,2017Al合金の場合,周波数27KHz,47KHzでは,硬度の時間変化は超音波印加の有無によらなかった.しかし,周波数100KHzでは同じ処理時間では超音波印加処理材の方が硬度が低かった.また,200KHz以上では,超音波印加処理を行った方がより短時間で硬化した.しかし,いずれも十分な時間時効処理を行うと,超音波印加の有無によらず硬度は一定値となった.同様に2024Alを用い周波数200KHzとして超音波印加時効を行った結果,温度100℃および180℃以上の場合には,超音波印加の有無により,時効硬化挙動に顕著な差が見られなかった.しかし,140℃,160℃では超音波印加によりより短時間で硬化し,超音波処理により一定の硬度に達する処理時間は,超音波無しの場合に比べ,最大1/1000に短縮された.しかし,先と同様,十分に処理時間の長い場合の最高硬度は超音波の有無によらなかった.また,電気抵抗についてはその絶対値が小さく,顕著な差が見いだされなかった.以上をまとめ,超音波処理により時効硬化が影響されること,最高硬度は超音波印加の有無によらないこと,超音波により時効が加速または抑制される処理条件があること,が明らかになった.

Heat treatment type: alloy 2024(Al-4%Cu) or alloy 2017(Al-40%Cu-0.5%Mg), ultrasonic treatment time: heat treatment time: hardening time: ultrasonic treatment time: hardening time: ultrasonic treatment time: no ultrasonic treatment time: ultrasonic treatment time: hardening time: hardening time: ultrasonic treatment time: hardening time: ultrasonic treatment time: hardening time: hardening time: ultrasonic treatment time Ultrasonic wave frequency 27KHz,47 KHz,100KHz,200KHz,400KHz 1MKHz, Time treatment temperature: 2024Al 100℃ ~ 200℃,2017Al 0℃ ~ 75℃. After solution treatment at 520 ℃, the temperature in water is determined, and the hardness and electrical resistance are adjusted. In the case of 2017Al alloy, the frequency is 27KHz,47KHz, and the hardness changes with time. Frequency 100KHz treatment time ultrasonic treatment material hardness is low. Above 200KHz, ultrasonic treatment is performed in a short time. The hardness of the ultrasonic wave is constant. For the same 2024Al, frequency 200KHz and ultrasonic time, the temperature is 100℃ and above 180℃, and the ultrasonic time is different from the hardening time. Hardening at 140 ℃ and 160 ℃ with ultrasonic treatment for a short time, ultrasonic treatment for a certain hardness for a certain treatment time, ultrasonic treatment for no case, maximum 1/1000 shortening. The highest hardness in the case of long processing time is the presence or absence of ultrasonic waves. The electrical resistance is very low, and the electrical resistance is very low. The above mentioned ultrasonic treatment conditions include hardening, ultrasonic treatment, acceleration and suppression.

项目成果

アルミニウム合金の時効硬化挙動に対する超音波印加の影響

超声波应用对铝合金时效硬化行为的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本金属学会秋期大会講演概要 134
• 作者: 赤間正;稲邑朋也;細田秀樹;若島健司;上羽貞行;中村健太郎;里達雄;花田修治
• 通讯作者: 花田修治

アルミニウム合金の機械的性質に対する超音波印加した時効の影響

超声波时效对铝合金力学性能的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本金属学会春期大会講演概要 136(印刷中)
• 作者: 赤間正;稲邑朋也;細田秀樹;若島健司;上羽貞行;中村健太郎;里達雄
• 通讯作者: 里達雄

時効硬化を促進・抑制する超音波印加熱処理法

促进和抑制时效硬化的超声波热处理方法