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超微細多相組織を有する超塑性材料の組織安定性に関する研究

超细多相结构超塑性材料的结构稳定性研究

基本信息

批准号：
09228203
负责人：
石田清仁
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tohoku University
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

项目摘要

超塑性特性の発現手法の一つとして結晶粒の微細化が挙げられるが,高温下で微細な組織を維持するためには,分散粒子や第2相を利用して結晶粒成長を抑制する必要がある.これまで,粒子分散組織における結晶粒成長の遅滞は,Zenerの式により検討されてきたが,組織形態が大きく異なる2相混合組織や,さらに多相化した3相組織における結晶粒径を予測するには,より詳細な解析を必要とする.本研究では,それぞれの組織の特徴を考慮した結晶粒径の相関式を導出することを目的にして,2相混合組織は,α+γ2相鋼,α+γ2相ステンレス鋼,α+γCu-Zn系2相合金およびα+βCu-Al系2相合金を,また,3相組織はα+β+VCu-Al-V系3相合金に関する実験を行い,また,それぞれの組織について計算機シミュレーションを行い相関式の妥当性を検証した.(1)2相混合組織分散組織における結晶粒成長の抑制効果については,Zenerによりピン止め力が評価されて以来,多くの研究が行われているが,本研究グループも分散粒子のピン止めによる粒界のたわみを見積もり,相関式R=4r/3f^<2/3>を導出した.一方,2相混合組織は,分散組織とは全く異なる組織形態を有するため,Zener流の解析の適用には限界がある.α+β2相混合組織における粒界の面積S=3(f_α/R_α+f_β/R_β)/2が,結晶粒のサイズを表すパラメータR=R_α+R_βが一定の条件で,最小になるような粒径の関係をラグランジェの未定係数法により求め,相関式R_α・f_α^<-1/2>=R_β・f_β^<-1/2>を導いた。この式は,2相混合組識における主相と副相の粒径相関式を示すが,実験およびシミュレーションの結果をよく再現している.(2)3相組織2相混合組織における粒径の相関式は,副相の分率に関わらず成立するが,第3相としてV粒子が分散している場合には,主相の粒径は上式により表される副相による拘束とともに,分散粒子によるピン止めの影響を受けるため,両方の効果を考慮する必要がある.副相の分率が十分大きい場合には,主相の粒径は2相混合組織の相関式で表されるが,副相の分率が小さく,さらに,分散粒子によるピン止めが大きい場合には分散組織の相関式によって母相の粒径が定まることが実験により明らかになった.

Superplastic properties of the development of a method to fine crystal particles to maintain the fine structure at high temperatures, dispersed particles and the use of the second phase to suppress the growth of crystal particles. In this paper, the particle dispersion structure of the crystal grain growth delay, Zener formula, microstructure from large to small, 2-phase mixed structure, heterogeneous to 3-phase structure, crystal grain size prediction, detailed analysis is necessary. In this study, the correlation equation of crystal particle size was derived by considering the microstructure characteristics of α + γ 2 phase steel, α + γ 2 phase steel, α + γ Cu-Zn 2 phase alloy and α + β Cu-Al 2 phase alloy, and 3 phase α + β + VCu-Al-V 3 phase alloy. The validity of the correlation formula is verified by the computer system. (1)2 Since the evaluation of the effect of phase mixing on the growth of dispersed particles, many studies have been carried out. In this study, the correlation R = 4r/3f ^<2/3> is derived. A square, two phase mixed organization, dispersed organization, completely different organization morphology, Zener flow analysis and application of the limit. The area of grain boundary in α + β 2 phase mixed structure is S = 3 (f_α/R_α + f_β/R_β)/2, and the crystal grain size is expressed by R = R_α + R_β under certain conditions. The relationship between grain size and grain size can be obtained by the method of undetermined coefficient, and the correlation formula R_α·f_α ^<-1/2>= R_β·f_β ^<-1/2> is derived. This equation shows the particle size correlation between the main phase and the secondary phase in a 2-phase mixed composition, which can clearly reproduce the results of the actual experiment. (2)3 The correlation between the particle size of the two phases is true, and the particle size of the third phase is necessary. When the fraction of the secondary phase is very large, the particle size of the primary phase is equal to the correlation formula of the two-phase mixed structure. When the fraction of the secondary phase is small, the particle size of the dispersed particle is equal to the correlation formula of the dispersed structure.