ECAP法による超微細粒合金の組織と力学特性

ECAP法制备超细晶合金的显微组织和力学性能

基本信息

  • 批准号:
    08242221
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ECAP(Equal Channel Angular Pressing)法とは,ある角度で交わる同じ径の溝をもつ金型を通して材料を強制的に押し出し,溝の交差面で強いせん断変形を与えると同時に結晶粒径を微細化する方法で,これによれば材料の大きさは加工の前後で変わらず,環境からの汚染もなく,孔のないバルク状態の超微細結晶粒材料が得られる.適用できる材料に原理的に制約がなく,従来の材料の組成を変えることなく特性を飛躍的に向上できる可能性がある.純Alについて歪の各段階での組織を電子顕微鏡で観察した結果,結晶粒の微細化は動的再結晶により起こること,せん断方向の組み合わせにより形成される組織が異なり,結晶粒の微細化には最適条件があることなどが明らかとなった.形成される微細粒の粒界は準安定状態で,移動抑制粒子がない場合には容易に粒界移動を起こした.Al-MgおよびAl-Mg-Li-Zr系合金での実験によれば,硬度は結晶粒径の-1/2乗に比例して増加し,いわゆるホール・ペッチの関係が成立する.673KでECAPしたAl-Mg-Li-Zr合金を603Kで引張変形すると,3.3×10^<-3>S^<-1>の歪速度で500%を超える超塑性伸びが観測され,3.3×10^<-2>S^<-1>の早い歪速度でも300%の伸びが得られた.この合金はECAP後に溶体化処理・時効すると強度が大幅に上昇し,かつ高い延性が保たれ,ECAP法が材料の靭性改善にもきわめて有効であることが示された.現在,ECAPによる超微細粒組織の形成機構の解析,Cu合金,Mg合金,Zn合金なども含めて組織の最適化条件の探索を進めると同時に,これらの材料の力学特性評価を継続して進めている.
ECAP(Equal Channel Angular Pressing) method is used to reduce the size of the material before and after processing, environmental pollution, and ultra-fine crystal particles in the state of pores. The principle of applicable materials is restricted, and the composition of the materials is changed. The microstructure of each step of pure Al was observed by electron microscopy. The results showed that the crystallization of fine particles was reversed. The recrystallization of fine particles was initiated. The direction of formation was combined. The microstructure was different. The optimum conditions for the crystallization of fine particles were obtained. The grain boundaries of fine particles formed are quasi-stable, and the migration inhibition particles are easy to move. In Al-Mg and Al-Mg-Li-Zr alloys, the hardness increases with the proportion of crystal particle size to-1/2. The relationship between the hardness and the tensile deformation of Al-Mg-Li-Zr alloys is established at 673 K. The deformation velocity of 3.3 ×10^<-3>S^is 500%. The <-1>deformation velocity of 3.3 × 10 ^S ^is <-2><-1>300%. The strength of the alloy increases greatly after solution treatment, and the ductility of the alloy increases greatly after solution treatment. The toughness of the alloy improves after solution treatment. At present, the formation mechanism of ultra-fine grain structure in ECAP is analyzed, and the optimum conditions for the microstructure of Cu alloy,Mg alloy and Zn alloy are explored. Meanwhile, the mechanical properties of these materials are evaluated.

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
P.Berbon: "An Investigation of the Properties of an Al-Mg-Li-Zr Alloy after Equal-Channel-Angular Pressing" Materials Science Forum. 217・222. 1013-1018 (1996)
P.Berbon:“等通道角压制后 Al-Mg-Li-Zr 合金性能的研究”材料科学论坛 217・222(1996 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Iwahashi: "Principles of Equal-Channel Angular Pressing for the Processing of Ultra-Fine Grained Materials" Scripta Materialia. 35-2. 143-146 (1996)
Y.Iwahashi:“超细晶粒材料加工的等通道角冲压原理”Scripta Materialia。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Furukawa: "Microhardness Measurements and the Hall-Petch Relationship in an Al-Mg Alloy with Submicrometer Grain Size" Acta metallurgica et materialia. 44・11. 4619-4629 (1996)
M.Furukawa:“亚微米晶粒尺寸的 Al-Mg 合金中的显微硬度测量和 Hall-Petch 关系”Acta 冶金等材料 44・11 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Z.Horita: "High-Resolution Electron Microscopy Study of Submicrometer-Grained Al-Mg Solid Solution Alloys" Proceedings of Microscopy and Microanalysis 1996. 524-525 (1996)
Z.Horita:“亚微米晶粒 Al-Mg 固溶体合金的高分辨率电子显微镜研究”显微镜学和微分析学报 1996 年。524-525 (1996)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Furukawa: "Production of Ultrafine-grained Metallic Materials Using an Intense Plastic Straining Technique" Proc.Int.Symp.on Interface Science and Materials Interconnection,JIM. (印刷中). (1996)
M.Furukawa:“使用强塑性应变技术生产超细晶粒金属材料”Proc.Int.Symp.on Interface Science and Materials Interconnection,JIM(出版中)。
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