ナノ結晶組織を有する高強度Al合金素形材を創製する温間・異方向圧延プロセスの開発

开发温/异向轧制工艺来制造具有纳米晶结构的高强度铝合金形状

• 批准号: 14750584
• 负责人: 古井 光明
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750584/
• 关键词: 温間・異方向圧延; 結晶粒超微細化; 組織制御; 動的連続再結晶; 高角粒界

高純度の純Al, Al-1%Mn合金,Al-3%Mg合金を用いて、温間・異方向圧延中の動的連続再結晶による超微細組織形成機構を結晶方位差,結晶粒径から明らかにすると共に、降伏応力,引張強度,硬さなどの強度特性を平均結晶粒径に対してHall-Petch型に整理した。累積圧下率の増加に伴って結晶粒界の高角化はより顕著となり、平均結晶粒径は徐々に減少する傾向がある。得られる亜結晶粒径はAl-3%Mg合金が最も小さく、次いでAl-1%Mn合金,純Alの順番となった。これは添加元素による亜結晶粒の成長抑制効果によるものと考えられる。特に圧延温度623Kにて90%の累積圧下率を与えたAl-3%Mg合金では、0.7μmもの超微細なナノ亜結晶組織を形成した。また、温間・異方向圧延材ではST-LT両の中央部と端部でほぼ同じサイズの均一な亜結晶粒組織を呈するが、温間・一方向圧延材は端部の方が中央部よりも明らかに細かい不均一なミクロ組織が観察された。このような組織状態を反映して、温間・異方向圧延材ではST-LT面の中央部と端部でほぼ同等な強度特性を有しているのに対し、温間・一方向圧延材は端部の方が中央部に比べて明らかに硬くなった。ナノオーダーの超微細亜結晶組織をもつ試料の強度は、等温焼なましによって結晶粒径をミクロンオーダーのサイズに調整した試料の強度を平均結晶粒径の平方根の逆数に対して整理した延長線上にプロットできることを明らかにした。すなわちAl合金のナノ結晶領域においてもHall-Petch則の成立を確認した。またそれらの固着係数KyはAl-3%Mg合金が最も大きく、次いでAl-1%Mn合金,純Alの順番となり、Al母相中における溶質元素の格子ひずみの大きさに関連があることを指摘した。

High purity pure Al, Al-1%Mn alloy,Al-3%Mg alloy with temperature, temperature, different direction of pressure in the dynamic continuous recrystallization, ultra-fine structure formation mechanism, crystal orientation difference, crystal particle size change from bright to bright, common, yield strength, tensile strength, hardness and strength characteristics, average crystal particle size, Hall-Petch type finishing. The increase of cumulative pressure is accompanied by the increase of crystal particle size and the decrease of average crystal particle size. Al-3%Mg alloy has the smallest grain size, Al-1%Mn alloy has the second largest grain size, and pure Al has the smallest grain size. The growth inhibition effect of the added element was studied. Special temperature 623K, cumulative pressure reduction of 90% and Al-3%Mg alloy, 0.7μm, ultra-fine crystalline structure formed The uniform crystal grain structure of the ST-LT alloy is observed in the center and end of the ST-LT alloy. The structure state of the material is reflected in the center and the end of the ST-LT plane. The strength characteristics of the material are similar to those of the material in the center and the end of the ST-LT plane. The ultra-fine crystalline structure of the sample is prepared by adjusting the strength of the sample, the average crystalline particle size, the square root of the sample, and the isothermal temperature. It is confirmed that the Hall-Petch rule exists in the crystalline domain of Al alloy. Al-3%Mg alloy has the highest fixation coefficient Ky, Al-1%Mn alloy has the highest fixation coefficient Ky, pure Al has the highest fixation coefficient Ky.