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高速超塑性アルミニウム合金基複合材料における空洞形成メカニズムの研究

高速超塑性铝合金基复合材料空腔形成机理研究

基本信息

批准号：
09228223
负责人：
岩崎源
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Himeji Institute of Technology
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-09228223/
关键词：
Superplasticity High-Strain-rate Metal matrix composite Cavitation Si_3N_4

项目摘要

自動車や航空機等の構造用材料として種々の金属基複合材料の研究が進んでいるが、最近、ひずみ速度が1×10^<-2>S^<-1>以上を示す高速超塑性複合材料が報告され注目されている。この複合材料は20%もの強化材粒子を含むにもかかわらず500%以上の伸びを示すので、その変形機構に学問的興味が集まっている。変形機構に関しては、高速超塑性アルミニウム基複合材料の界面や結晶粒界の一部が、マトリックスの固相線温度以下で局所的に融解し、粒界すべりに必要な調整機構を助けているという全く新しいモデルが示されている。また、変形機構とともに重要な問題として空洞問題がある。金属超塑性材料における空洞は粒界三重点や粒界レッジおよび粒界にある第二相粒子で発生し、塑性変形とともに成長していくことが知られている。複合材料では空洞の発生場所となる強化材料粒子が多いため金属超塑性材料よりなるはるかに多い空洞が発生するものと考えられ勝ちである。しかし、今年度の重点領域でのわれわれの研究から、空洞のレベルは金属超塑性材料と比べて、ひずみの大きいところでは極めて少ないことが明らかになった。この原因は、成形中に形成される微量の液相による、応力集中の緩和機構に密接に関係していることがわかった。すなわち、液相による応力緩和が起こると、拡散支配成長速度が塑性支配成長速度より低いところまで低下し、そのため、核発生後の半径0.2μm程度の小さい空洞の成長がきわめて遅くなること、また、変形中の応力集中緩和により、連続的な空洞の核発生が起こりにくく、空洞数がほとんど増加しないことなどが明かとなった。

Research on metal matrix composites for structural materials such as automobiles and aircraft has been reported for high speed superplastic composites with speeds of more than 1×10^<-2>S^<-1>. The composite material contains 20% or more of the reinforcing material particles, and the extension of the composite material is more than 500%. A part of the interface and crystal grain boundary of the high-speed superplastic matrix composites melts at temperatures below the solidus line, and the grain boundary is adjusted by necessary adjustment mechanisms. The problem is that there is a gap between the two. In metallic superplastic materials, the voids are divided into three parts: the grain boundary is divided into three parts: the second phase particles are generated, the plastic deformation is divided into three parts: the grain boundary is Composite materials are void generation sites, strengthening material particles are multiple, metallic superplastic materials are multiple, void generation sites are multiple, and reinforcing material particles are multiple. This year's focus areas include research on metal superplastic materials, cavity materials, and metal superplastic materials. The reason for this is due to the formation of a small amount of liquid phase during forming and the close connection of the relaxation mechanism where the force is concentrated. The growth rate of the cavity is low, the radius of the cavity after the nucleus formation is small, and the growth rate of the cavity is about 0.2μm. The growth rate of the cavity is low, the stress concentration in the liquid phase is relaxed, and the nucleus formation of the cavity is continuous.