The role of slip and twinning in bending deformation of HCP metals

滑移和孪生在 HCP 金属弯曲变形中的作用

• 批准号: 22K04672
• 负责人: 安藤 新二
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04672/
• 关键词: 曲げ降伏応力; 曲げ延性; 結晶方位依存性; 底面すべり; 非底面すべり; 双晶変形; 中立面の移動; 単結晶; マグネシウム; チタン; 曲げ変形; すべり; 双晶

本年度は，純マグネシウム多結晶を圧延し，熱処理により結晶粒径が20,50,100μmとなる板材を作製した．この圧延材から圧延方向に対し曲げの中立面の方向が異なる４種類の試験片を用いて３点曲げ試験を行い，結晶方位による異方性を調査した．いずれの粒径においても，圧延面が中立面と平行な試験片（TR）は，中立面と垂直な試験片（TN）より曲げ延性が高いことがわかった．また曲げ降伏応力は，ホールペッチ則に従い，粒径の-1/2乗に比例して高くなり，TR試験片の方がTN試験片より若干高い値を示した．延性が異なった理由として，TR試験片は曲げにより底面すべりと{10-12}双晶により変形するのに対し，TN試験片では，底面すべりがほとんど起こることができず，双晶のみで変形するということがわかった．また，多結晶材でも圧延集合組織を持つため，純マグネシウム単結晶の曲げ変形挙動と同様な異方性を示し，TR試験片は，Gull-arm状に変形することがわかった．マグネシウムの曲げ変形に対する合金元素の影響を調べるためにMg-7.5LiおよびMg-12Li多結晶圧延材を作製し，同様に曲げ試験を行なった．その結果，7.5Liの添加では純マグネシウムと大差ないが，12Liでは大きく曲げ延性が向上することがわかった．その理由として，12Li添加により錐面すべりが活動しやすくなったためであることがわかった．しかしながら，純マグネシウムとは異なり，TN試験片の延性はTR試験片より大きくなった．その理由として，中立面の移動量がTRのほうが大きくなり，より高い引張歪が必要となるため，曲げ延性が低下することがわかった．単結晶における曲げ変形の結晶方位依存性を調査するため，Mg-0.6YおよびMg-0.8Y単結晶の曲げ試験を行なった．イットリウムを添加すると，{10-12}双晶が抑制されるため，0.8Yでは曲げ延性が低下することがわかった．

This year, the pure crystal is produced by heat treatment, and the crystal particle size is up to 20, 50, and 100 μm. 4 kinds of test pieces were investigated by 3-point curve test, and crystal orientation was investigated. In the middle of the grain size, the extension surface is the middle elevation and the parallel test piece (TR) is the middle elevation and the vertical test piece (TN) is the curved ductility. The yield of the TR test piece is-1/2%, and the ratio of the particle size to the TN test piece is-1/2%. The reason for the ductility difference is that the TR test piece has a curved bottom surface, and the TN test piece has a curved bottom surface, and the TN test piece has a curved bottom surface. In addition, the crystal structure of the polycrystal material is characterized by a pure crystal structure, a single crystal structure, a curved shape, a homogeneous structure, and a TR test piece. The effect of Mg-7.5Li and Mg-12Li on alloy elements was studied. As a result, the addition of 7.5 Li is pure, the difference is large, and the addition of 12Li is large, the ductility is upward. 12Li added to the cone to activate it. The test piece of TN and TR is a big one. The reason for this is that the movement of the middle elevation is TR, which is necessary for the middle elevation to be tilted, and the bending extension is low. Investigation on the dependence of crystal orientation on crystal shape of Mg-0.6Y and Mg-0.8Y single crystals For example, if you want to add more,{10-12} twin crystals will be suppressed, 0.8Y will be reduced, and the ductility will be reduced.

项目成果

Mg-Y合金単結晶の曲げ変形挙動に対する結晶方位依存性

Mg-Y合金单晶弯曲变形行为的晶体取向依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原 満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓;山口隼風，河野義樹，工藤啓;大塚陸陽，河野義樹;工藤啓，河野義樹，眞山剛;佐藤彰洋，河野義樹;藤浪眞紀，阿部帆花，淡路亮，満汐孝治，堀利彦，大島永康;藤浪眞紀，Chiari Luca;藤原 孝哉，北原 弘基，安藤 新二
• 通讯作者: 藤原 孝哉，北原 弘基，安藤 新二