クローズドP/Mプロセッシングによる高強度ナノ結晶Al合金バルク材の作製

点击翻译按钮获取中文摘要

高圧ガスアトマイズ法により作製したAl_<100-x>(Ni_<0.33>Y_<0.54>Co_<0.13>)_x(9≦x≦15at%)粉末から作製した押出し材の機械的性質について調査するとともに、クローズドP/Mプロセッシングによる押出し材の機械的性質の向上について調査し、次の結果を得た。(1)高圧ガスアトマイズ法により作製したAl_<100-x>(Ni_<0.33>Y_<0.54>Co_<0.13>)_x粉末の組織は非晶質単相あるいは非晶質とfcc-Alの混相組織であり、これらの合金が高い非晶質形成能を有していることが分かった。この粉末から作製した結晶質の押出し材は、粉末を大気に晒す通常の方法で作製した場合でも、引張強度850MPa以上という従来の超々ジュラルミンの約1.5倍の高強度を有していた。これらの押出し材は粒径が約100nmのナノ結晶組織を有しており、非晶質合金の結晶化が高強度アルミニウム合金を作製するための組織制御法として優れた方法であることが明らかになった。(2)粉末を大気に晒さないクローズドP/Mプロセッシングにより、Al_<100-x>(Ni_<0.33>Y_<0.54>Co_<0.13>)_x押出し材の強度と延性が大幅に向上した。特に、断面減少率60%(押出し比2.5)という低い加工率でも800MPa以上の高強度を有する押出し材が得られ、より大型の高強度押出し材の作製が可能になった。このように、クローズドP/Mプロセッシングは、大型で高強度・高延性のアルミニウム合金を作製するために極めて効果的であることが明らかになった。また、このクローズドP/Mプロセッシングを用いれば、良好な固化成形度の達成には加工率が低く過ぎると考えられていた粉末鍛造法の適用が可能になることから、高強度アルミニウム合金のニアネットシェイプ化の可能性が大きく期待できる。