摩擦撹拌法による結晶粒微細化とその超塑性への応用

搅拌摩擦法晶粒细化及其在超塑性中的应用

• 批准号: 11875157
• 负责人: 大塚 正久
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875157/
• 关键词: 摩擦撹拌接合; 接合; 固相接合; マグネシウム; AZ31合金; 機械的性質; 再結晶; 組織制御

<目的>摩擦攪拌接合法では,まず板の突合わせ面に沿って突起つきの回転工具を挿入し,ついで摩擦熱で材料が軟化してから工具を並進させて強制的に材料を攪拌し,突合わせ面を消失される.その際,高温での強加工により,攪拌部にはしばしば等軸的で微細な再結晶粒組織が形成されるため,継手は優れた機械的性能を発揮する.本研究の目的は摩擦攪拌処理が金属の新しい組織制御法になり得るかを実験的に探ることにある.<方法>供試材は板厚6mm,平均結晶粒径44μmのマグネシウム合金AZ31熱間圧延板である.別途行なっている摩擦攪拌接合用に設計・試作した突起高さ6mm弱の回転工具を用いて,回転数440〜2650rpm,送り速度22〜123mm/minの範囲で,板の圧延方向に沿って摩擦攪拌処理を施した.処理材から摩擦方向と平行に引張試験片を切り出し,温度623k〜723k,歪速度3×10^<-4>〜1×10^<-1>s^<-1>の範囲で引張試験を行った.摩擦攪拌処理前後および高温引張試験後の組織を,光学顕微鏡,走査電子顕微鏡により観察した.一部,鋳造用合金についても摩擦攪拌処理の改質効果を調べた.<結果>以下のように要約される.1)摩擦攪拌処理後の結晶粒径を決めているのは工具の送り速度よりも回転数である.2)最適条件では,攪拌部の結晶粒が処理前の44μmから8μmまで減少した.3)摩擦攪拌処理材は未処理材に比べて高い室温強度を示した.4)摩擦攪拌処理材は未処理材並みの超塑性しか示さなかった.これは変形速度が高すぎたためと考えられる.5)鋳造材でも摩擦攪拌処理により結晶粒を均一微細化することができた.

Purpose < > friction stir by legal で は, ま ず plate の tu us わ に せ surface along the っ て protrusions つ き の planning tools back を scions into し, つ い で frictional heat で が softening し て か ら tool を hand さ せ て forced を に material mixing し, tu us わ せ surface disappear を さ れ る. そ の interstate, high-temperature で の strong processing に よ り, mixing department に は し ば し ば equiaxial で imperceptible な again The crystalline granular structure が forms されるため,継 hand が optimizes れた mechanical properties を exerts an influence on する. Purpose this study の は friction stir 処 Richard が metal の new し い organization suppression method に な り must る か を be 験 に explore る こ と に あ る. > < method selected material は thickness of 6 mm, the average crystal size 44 microns の マ グ ネ シ ウ ム alloy AZ31 圧 delay between hot plate で あ る. Don't road line な っ て い る friction stir joint made し に design, try た swelled high さ weak の planning tools を back with 6 mm い て, back to the planning of 440 ~ 2650 RPM, 22 ~ 123 mm/min の り feeding speed fan 囲 で, plate の 圧 に extending direction along the っ て friction stir 処 Richard を shi し た. 処 bedding material か ら parallel to the direction of friction と に extension and test piece cut を り し, temperature of 623 k to 723 k, slanting speed 3 x 10 ^ < - > 4 ~ 1 x 10 ^ ^ < 1 > s < 1 > の van 囲 で extension and test line を っ た. Before and after friction stirring treatment, および high-temperature tension test, subsequent tube structure を, optical 顕 micromirror, walking electronic 顕 micromirror によ 観 観 examination た. A, where alloy に つ い て も friction stir 処 Richard の modification services fruit を adjustable べ た. < the > the following の よ う に offer さ れ る. 1) after friction stir 処 manage の crystalline grain size を definitely め て い る の は tool の り feeding speed よ り も back to planning several で あ る. 2) the optimal condition で は, mixing department の crystals が 処 の 44 mu before Richard m か ら 8 microns ま で reduce し た . 3) friction stir 処 は bedding material not 処 bedding material に than べ を て い high room temperature strength and shown し た. 4) friction stir 処 は bedding material not 処 bedding material and み の superplastic し か shown さ な か っ た. こ れ は - type high speed が す ぎ た た め と exam え ら れ る. 5) where cross-cutting で も friction stir 処 Richard に よ り crystals を uniform ultra-micronization model.the す る こ と が で き た.

项目成果

永澤健志、大塚正久他2名: "Friction Stirwelding法のマグネシウム合金への適用性"芝浦工業大学研究報告(理工系). 44.1. 1-7 (2000)

Kenji Nagasawa、Masahisa Otsuka 等 2 人：“摩擦搅拌焊接方法对镁合金的适用性”芝浦工业大学研究报告（科学技术部）44.1（2000 年）。

大塚正久: "固相接合法の新しい展開"熱処理. 39.7(発表予定). 1-6 (2000)

Masahisa Otsuka：“固相键合的新进展”39.7（待发表）。