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ギガパスカル・オーダー超高強度アルミニウム複合線材の開発

千兆帕量级超高强度铝复合线材的研制

基本信息

批准号：
14655256
负责人：
小林俊郎
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

我々のこれまでの研究により、1GPaを超える超高強度を有するアルミニウム(Al-20%Nb)線材が得られた。しかし、これを実用化までつなげてゆくには、いくつか検討すべき項目がある。これは、A:「量産が可能かどうか。」、B:「Nbに替わるより安価な材料はないか。」、C:「電線としての数百℃程度の使用温度で、界面反応により劣化することはないか?」、D:「電気伝導率,延性・靭性、衝撃特性は充分か。」といった4つの問題に集約される。これらを同時に検討し、ミクロ組織との関連で整理してそれらのメカニズムを理解し、実用化の目途をつけることが本研究の内容である。特にAについては、近年バルクの強加工プロセスとして注目されているECAE法を、粉末をダイレクトかつ連続的に固化する手法として適用し、長尺線材の連続生産の可能性を研究した。従来のアルミニウム合金のミクロ組織は非常にシンプルであり、超強加工を施しても劇的な物性の改善は得られなかった。そこに着目し、強制的に軟質な金属フィラメントを配列させた層状組織を導入して顕著な物性の改善を達成した。現在、同種の材料には、鉄鋼材料の超微細組織材、超電導パルスマグネット用Cu基in-situ複合材等があり、それぞれ大プロジェクトが組織されて集中的に研究されている。本研究は、アルミニウムという別の母相を有する材料をとり上げ、FCCとBCC金属の組合せにより平面歪変形が生じることを利用して層状超微細組織材のミクロ組織と物性の関係を究明したもので、近年同種の材料について得られつつある各種知見との類似性、相異点を明らかにした。アルミニウムを母材とすると、これと組合せるBCC金属として、Nbより安価なFe、Cr等も候補に考えられるので、これらについて検討を行ったことは、実用上も極めて意義深い。

We have developed a new type of (Al-20%Nb) wire with ultra-high strength at 1GPa. This is the first time I've ever been in a position to do this.これは、A: “量产が可能かどうか。”、B: Nb C: "Several hundred degrees of temperature for use of electric wires, interface degradation," D: "Electrical conductivity, ductility, toughness, impact characteristics are sufficient." 4. The problem is intensive. This paper discusses the relationship between the organization and the content of this study. In particular, in recent years, the possibility of continuous production of long-length wire materials by ECAE method and powder solidification method has been studied. In the past, the structure of the alloy has been greatly improved, and the physical properties of the alloy have been greatly improved. The introduction of layered structure into the soft metal layer and the improvement of physical properties were achieved. At present, the same kind of materials, iron and steel materials, ultra-fine structure materials, superconductivity, Cu-based in-situ composite materials, etc., have been studied intensively. In this study, the relationship between microstructure and physical properties of layered ultrafine materials was investigated. In recent years, the similarities and differences of various kinds of knowledge about the same kind of materials were clarified. For example, if the base material is used, the combination of BCC metal, Nb, Fe, Cr, etc. is used.