ナノ結晶化アルミニウム粉末合金の高速超塑性特性とその粒径依存性に関する研究

纳米晶铝合金粉末高速超塑性及其粒径依赖性研究

• 批准号: 09228209
• 负责人: 松木 賢司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of Toyama
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09228209/
• 关键词: アルミニウム合金; アトマイズ粉末; ナノ結晶粒; 高速超塑性; m値; 伸び; しきい応力

高強度2024Al-3Fe-5Ni粉末(RS)合金のミクロ組織微細化法として,メカニカルアロイング法(MA),および熱間押出し-温間圧延法を検討し,その高速超塑性特性について研究した.その実験の方法として,(1)2024Al-3%Fe-5mass%Niアトマイズ粉末に43hのMAを加え,熱間圧粉によって厚板(MA材)を作成.それから切り出した試験片の高温圧縮試験を行った.(2)押出し材に,適切な条件の温度圧延(圧延温度:573K,圧延率:55%)を付加し板材(RS材)を作成し,温度T_1=713〜793K,ひずみ速度ε=10^<-3>〜10s^<-1>の条件で引張試験を行った.その際,の組織制御法として,(a)昇温速度(低速昇温:50K/min,高速昇温:155K/min),(b)焼きなまし温度が,超塑性特性に及ぼす影響を調査研究した.得られた研究結果は下記のとおりである1.MA材では,約200nmの,またRS材では約500nmサイズの微細亜結晶粒組織を有する板材を得た.2.MA材では,773Kでm≧0.3となり高速超塑性を示すが,そのしきい応力は大きい.MA材の温間圧延を試みたが割れを発生し易く圧延が困難であった.3.各変形温度への高速昇温によって,RS材は固相線温度(=775K)に近い773の高温度から低温度の713Kの温度範囲で,3s^<-1>以上の高ひずみ速度で300%以上の破断伸びが示し高速超塑性を発現した.4.高速超塑性及びその低温度化に対し,結晶粒組織の微細化が本質的に極めて重要である.5.MA材とRS材の高速超塑性変形に対し粒界すべりの役割が重要であるが,試験温度の低下に伴いその寄与割合が低下し,転位クリープの寄与が増すと考えられた。

The microstructure of high strength 2024Al-3Fe-5Ni powder (RS) alloy was investigated by microfabrication, thermal extrusion and temperature-temperature pressure elongation, and high speed superplasticity was studied. (1)2024Al-3%Fe-5mass%Ni powder was prepared by heating MA for 43h, and thick plate (MA material) was prepared by thermal pressure powder. The test piece and high temperature compression test are carried out. (2)Extruding the material, the appropriate conditions of temperature and elongation (elongation temperature:573K, elongation rate:55%) to pay attention to the plate (RS material) to make, temperature T_1=713 ~ 793K, speed ε=10^<-3>~ 10s^conditions of <-1>tension test. In addition, the microstructure control method was investigated by (a) heating rate (low heating rate:50K/min, high heating rate:155K/min),(b) sintering temperature, superplastic properties and influence of temperature. 1. MA material with fine grain structure of about 200nm and RS material with fine grain structure of about 500nm were obtained. 2. MA material with high speed superplasticity at 773K was obtained. 3.MA material with high temperature pressure delay was obtained. RS material has a high temperature range from 773 K to 713 K for solidus temperature (=775K), a fracture elongation of more <-1>than 300% for high temperature velocity above 3s ^, and a high speed superplasticity and a low temperature range for high speed superplasticity. 5. The high speed superplastic deformation of MA and RS materials is very important for the grain boundary, and the test temperature is low, accompanied by the formation and separation of the grain boundary.

项目成果

松木賢司: "3%Fe,5%Ni添加2024アルミニウム合金MA材のミクロ組織と機械的性質" 軽金属学会誌. 48・4(印刷中). (1998)

Kenji Matsuki：“添加3％Fe、5％Ni的2024铝合金MA材料的显微组织和机械性能”，日本轻金属研究所杂志48，4（出版中）。

K.Matsuki: "High-strain-rate Superplasticity in High Strengeh PM2024Al-3Fe-5Ni Alloy" Proc.Int.Couf.of THERMEC '97. 1891-1897 (1997)

K.Matsuki：“高强度 PM2024Al-3Fe-5Ni 合金中的高应变率超塑性”Proc.Int.Couf.of THERMEC 97。

K.Matsuki: "Microstructure and mechanical properties of PM2024Al-3Fe-5Ni alloy consolidated biy a new process" J.Materials Science Letters. 16・10. 1725-1727 (1997)

K.Matsuki：“通过新工艺固结 PM2024Al-3Fe-5Ni 合金的微观结构和机械性能”J.Materials Science Letters 16・10 (1997)。