Al-Mg合金の超塑性における動的復旧過程の役割

动态恢复过程在铝镁合金超塑性中的作用

基本信息

批准号：
08242223
负责人：
大塚正久
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08242223/
关键词：
超塑性粒界すべり m値アルミニウム Al-Mg 粗大粒伸びくびれ

项目摘要

一般にm≧1/3が超塑性発現のおよその目安と考えられる.金属系材料では結晶粒が微細になるほど粒界すべりが活発化し,これに伴って歪速度感受性指数も増大するので,「結晶粒をできるだけ微細化すること」が超塑性合金開発の基本的な指針となっている.ところで,微細な組織ほど熱力学的に不安定となるため,粗大化を抑える配慮が要求される.よって,結晶粒微細化のための特別な手段を講じなくても超塑性を確保できるclassI型固溶体は,新しいタイプの超塑性材料として,基礎的のみならず工学的に十分検討に値すると思われる.本研究の目的は,(1)粗大等軸結晶粒から成るAI-4.5mass%Cu合金の超塑性特性を精査し,(2)組織観察の結果を加味して変形機構を検討し,(3)粒界すべりの役割を明らかにすること,にある.結果は以下の通り.完全にα単相の803Kでは,真応力一真歪曲線上には降伏の直後に加工軟化はほとんど現れない.このような高温では溶質雰囲気が相対的に小さくなって引きずり抵抗が減少するため,転位は理想的な粘性運動に従わないことが主因と考えられる.実際,m地も0.4とやや大きい.最大伸びは290%である.固溶限直下の773Kでは,各歪速度においてclassI型固溶体に特徴的な加工軟化現象が出現する.m≒0.3となることから,溶質雰囲気の引きずり効果が働いていると思われる.変形が均一に起こるため,変形後の試料表面にすべり帯は認められない.最大伸びは260%である.αとθ(CuA_<12>)の2相が共存する673Kでは,加工軟化は現れず,mも0.1と小さい.伸びも100%に激減する.Al-CuA_<12>系の共晶温度(821K)より高い823Kおよび833Kでは,結晶粒界で局部融解が起因した脆性破壊を生じた.鋳造の際に導入された共晶組織が加工熱処理後も粒界近傍に残存したためと考えられる.引張軸方向に長く伸びた巨大結晶から成るAl-4.5mass%Cu合金で,上とほぼ同じ条件下で500%もの超塑性を示し,m値も約0.4となる.この種の試料では粒界すべりはほとんど期待できないから,この結晶も「classI型アルミニウム固溶体では,粒界すべりによらない変形機構で超塑性が発現し得る」ことを示している.

通常，M≧1/3被认为是超塑性的近似指南。在金属材料中，随着晶粒变得更细，晶粒边界滑移变得更加活跃，并且应变率敏感度指数随之增加，因此“使谷物尽可能细”是发展超塑性合金的基本指南。顺便说一句，更精细的结构在热力学上变得不稳定，因此需要考虑以抑制粗糙。因此，可以在不采取特殊措施来完善谷物的情况下确保超塑性的I类实心解决方案是一种新型的超塑料材料，不仅是基本的，而且是工程学。人们认为这项研究值得一小部分。这项研究的目的是（1）检查由粗皮晶粒组成的AI-4.5质量％Cu合金的质量特性，（2）通过考虑结构观测结果的结果来检查变形机制，（3）阐明了晶界滑移的作用。结果如下。在803K时，完全单相α-单相相几乎不会在屈服后立即变软。在这样的高温下，溶质大气相对较小，阻力耐药性降低，因此位错不会遵循理想的粘性运动。实际上，M地面也不是一个因素。最大伸长率为290％。在773K处，在实心溶液极限的位置，I类实心溶液的特征处理软化现象以每个应变速率出现。 m≒0.3，因此溶质气氛的阻力效应可能会起作用。由于变形均匀地发生，因此在变形后在样品表面没有观察到滑动区。最大伸长率为260％。在673K处，其中两个阶段的α和θ（Cua__ <12>）中没有出现软化，M在0.1时也很小。伸长率也大幅下降至100％。 Al-Cua__ <12>系统（821K）的共晶温度在较高的823K和833K处，脆性断裂是由晶粒边界处局部熔化引起的。这被认为是因为即使在加工热处理后，在铸造过程中引入的共晶结构也保持在晶界附近。该Al-4.5质量％Cu合金由巨型晶体组成，巨型晶体沿拉伸轴的方向长度长，在几乎与上述条件下显示了500％的超塑性，M值约为0.4。由于这种样品中几乎不期望晶界滑动，因此该晶体还表明：“在I类类型铝固体溶液中，可以通过不涉及晶粒边界滑动的变形机制来实现超塑性。”