ECAP法による結晶粒の微細化と超塑性特性の発見

使用 ECAP 方法发现晶粒细化和超塑性特性

• 批准号: 10122217
• 负责人: 根本 實
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10122217/
• 关键词: ECAP; 微細粒; Al合金; 超望性; 分散粒子; 再結晶; 熱的安定性; TEM

ECAP法とは金型中で交差する同じ径の二つの溝孔(Channel)を通して材料を押し出し,溝孔の交差面上で材料に集中的にせん断変形を与えるというきわめて単純なものであり,加工前後で材料の径は変わらないから,原理的にプレス回数,すなわち与えられるひずみ量には制約がなく,バルク状態のままできわめて大きな加工ひずみを蓄積することができるので結晶粒を超微細化することができる.どのような粒径がどのような歪量で達成されるかは金型の設計だけではなく,温度,ひずみ速度にも依存する.また,繰り返しプレス過程で材料を挿入するとき方向を変えることによりいろいろなせん断変形を組み合わせ組織制御することができる.純Alを用いたモデル実験によれば,同一面上での繰り返しせん断を三次元的に組み合わせると最も少ないプレス数で結晶粒が微細粒化されることがわかり,平均1.2μmの超微細粒が得られた.合金元素を添加すると得られる結晶粒径は小さくなり,3%Mg添加で平均粒径は0.2μmに達する.一方,プレス温度の上昇と共に結晶粒径は大きくなるが組織の熱的安定性は高くなる.超塑性特性発現のためには微細組織の熱的安定性の付与が必要であり,微細粒子の分散あるいは2相化が有効である.Al-6%Cu-0.4%Zr合金(Supral 100A)をECAP加工すると平均粒径が約0.5μmとなり,従来超塑性特性の発現が報告されているより低温かつ高ひずみ速度の573K,1x10^<-2>s^<-1>で約970%の超塑性伸びが観測された.Al-5.5%Mg-2.2%Li-0.12%Zr合金(1420合金)でも従来の加工熱処理材と比較して低温で著しい高ひずみ速度超塑性を発現することができた.モデル合金のAl-Mg-Sc合金でもECAPプロアセスの最適化により,すべてのひずみ速度領域で従来報告されている特性より大幅に改善できた.

Of ECAP method と は gold で job す る の じ diameter with 2 つ の groove hole (Channel) を tong し て material を detain し し, groove hole の job に で material on the surface of concentrated に せ ん を - shape with broken え る と い う き わ め て 単 pure な も の で あ り, before and after processing で material は の diameter variations わ ら な い か ら, principle of に プ レ ス back number, す な わ ち to え ら れ る ひ ず み quantity に は restrict が な く, バ ル ク state の ま ま で き わ め て big き な processing ひ ず み を accumulation す る こ と が で き る の で crystals を superfine refinement す る こ と が で き る. ど の よ う な size が ど の よ う で な slanting quantity reach さ れ る か は type gold の design だ け で は な く, temperature, ひ ず み speed に も dependent す る. ま た, Qiao り Return し プ レ ス で を materials scions into す る と を き direction - え る こ と に よ り い ろ い ろ な せ ん changes - shaped を group み close わ せ organization suppression す る こ と が で き る. Pure Al を with い た モ デ ル be 験 に よ れ ば, the same surface で の Qiao り return し せ ん を broken three yuan group に み us わ せ る と most も less な い プ レ ス で crystalline grains が fine graining さ れ る こ と が わ か り, an average of 1.2 mu m の ultrafine grain が must ら れ た. When alloying elements を are added to すると, the られる crystal particle size を is small さくな. When 3%Mg is added to で, the average particle size を 0.2μmに reaches する. On one side, the プレス temperature <s:1> rises と co-に, the particle size of the co-に crystals is large, the くなるが tissue <s:1> thermal stability is <s:1> high くなる. Superplastic characteristics 発 is の た め に は micro organization の thermal stability の give necessary で が あ り, fine particles scattered の あ る い は 2 phase change が have sharper で あ る. Cu Al - 6% - 0.4% Zr alloy (Supral 100 a) を ECAP processing す る と が mean particle size is about 0.5 microns と な り, 従 to superplastic characteristics の 発 が now report さ れ て い る よ り cryogenic か つ high ひ ず み speed の 573 k, 1 x10 ^ ^ < - > 2 s < 1 > で about 970% の superplasticity stretch び が 観 measuring さ れ た. Li - 0.1 Mg Al - 5.5% - 2.2% 2% Zr alloy (1420) alloy で も 従 の processing hot 処 bedding material と compare し て で at low temperature the し い high ひ ず み speed superplasticity を 発 now す る こ と が で き た. モ デ ル の Al - Mg alloy - Sc alloy で も ECAP プ ロ ア セ ス の optimization に よ り, す べ て の ひ ず み velocity field で 従 to report さ れ て い る features よ り に sharply Improve で で た た.