ナノ結晶化アルミニウム合金の低温・高速超塑性特性とその粒径依存性に関する研究

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今年度は2024A1基粉末合金の組織微細化と高速超塑性特性について研究し,以下の結論が得られた.1.2024A1-3Fe-5Ni急冷凝固粉末(RS)の微細結晶粒組織を有するバルク材を得る方法として,(a)RS粉末の押出し(押出し温度:623〜723K,押出し比:10)→温間圧延(圧延温度:523〜623K,圧延率:55%),及び(b)RS粉末のMA(MA時間:0.5〜43hr)→温間圧粉(圧粉温度:673K),の2種類で検討した.その結果,適切な固化成形条件の付加によって,RS材,MA材でそれぞれ約700nmと200nmの極めて微細な等軸微細粒組織が得られた.また,MA2024-SiCp複合材でも微細組織が得られた.2.RS材の破断伸び,および応力のひずみ速度依存性の測定の結果,773Kで,初期ひずみ速度3×10^<-2>〜10s^<-1>の範囲でm値が0.3以上,また最大約300%の破断伸びが得られ高速超塑性を示すことが分かった.3.MA材でも約5s^<-1>以上で約0.3の高いm値を示す.しかしそれ以下のひずみ速度領域ではm値は著しく低く,直線外挿法で見積もったしきい応力の値は,それぞれ約5MPaと16MPaでMA材の結晶粒組織が微細であるにもかかわらず,しきい値は大きい事が分かった.4.MAによって導入されたAl_2O_3やAl_4C_3微細粒子は結晶粒微細化に役立つが,しきい応力増大の要因となる事が結論された.