高速超塑性アルミニウム合金基複合材料における空洞形成メカニズムの研究

高速超塑性铝合金基复合材料空腔形成机理研究

基本信息

批准号：
09228223
负责人：
岩崎源
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Himeji 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09228223/
关键词：
Superplasticity High-Strain-rate Metal matrix composite Cavitation Si_3N_4

项目摘要

自動車や航空機等の構造用材料として種々の金属基複合材料の研究が進んでいるが、最近、ひずみ速度が1×10^<-2>S^<-1>以上を示す高速超塑性複合材料が報告され注目されている。この複合材料は20%もの強化材粒子を含むにもかかわらず500%以上の伸びを示すので、その変形機構に学問的興味が集まっている。変形機構に関しては、高速超塑性アルミニウム基複合材料の界面や結晶粒界の一部が、マトリックスの固相線温度以下で局所的に融解し、粒界すべりに必要な調整機構を助けているという全く新しいモデルが示されている。また、変形機構とともに重要な問題として空洞問題がある。金属超塑性材料における空洞は粒界三重点や粒界レッジおよび粒界にある第二相粒子で発生し、塑性変形とともに成長していくことが知られている。複合材料では空洞の発生場所となる強化材料粒子が多いため金属超塑性材料よりなるはるかに多い空洞が発生するものと考えられ勝ちである。しかし、今年度の重点領域でのわれわれの研究から、空洞のレベルは金属超塑性材料と比べて、ひずみの大きいところでは極めて少ないことが明らかになった。この原因は、成形中に形成される微量の液相による、応力集中の緩和機構に密接に関係していることがわかった。すなわち、液相による応力緩和が起こると、拡散支配成長速度が塑性支配成長速度より低いところまで低下し、そのため、核発生後の半径0.2μm程度の小さい空洞の成長がきわめて遅くなること、また、変形中の応力集中緩和により、連続的な空洞の核発生が起こりにくく、空洞数がほとんど増加しないことなどが明かとなった。

对各种金属基材料的研究正在进行中，例如汽车和飞机等结构材料，但最近，高速超塑料复合材料表明应变速度为1x1 <-2> s^<-1>或更高报告并引起人们的注意。尽管含量为20％，但这种复合材料显示出超过500％或以上，并且变形机制是学术上的兴趣。关于变形的机制，高速超级塑料铝制组合材料和某些晶体晶粒的界面位于矩阵的固体 - 相层温度下方，有助于谷物区域所需的调整机制。显示。变形机制的一个重要问题是一个空心问题。众所周知，金属超塑料材料中的腔体发生在颗粒结构中的三相颗粒中，颗粒状壁架和颗粒场中的第二个相颗粒，并随塑性变形而生长。在复合材料中，有许多是空心生成的位置的增强材料，因此产生的腔体变得比金属超塑料材料更重要，可以获胜。但是，我们在今年的优先领域的研究表明，与金属超塑料材料相比，在应变大的地方，空心水平非常小。发现原因与在成型过程中形成的少量液相相结合应力浓度的缓解应力浓度密切相关。换句话说，当应力通过液相减轻时，扩散控制生长速率降低到塑料显性生长速率的下部，因此核发生后半径约为0.2μm的小腔的生长为极慢，已经表明，由于变形过程中应力的应力浓度，并且腔数的数量很少增加，因此发生了连续的腔核发生。