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

基本信息

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

项目摘要

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．

今年，滚动并加热纯镁多晶体，以产生晶体尺寸为20,50,100μm的板块材料。使用四种类型的测试片进行了三分弯曲测试，该测试片在滚动材料的滚动方向上具有不同方向的弯曲方向，并研究了由于晶体方向而引起的各向异性。在所有粒径中，发现滚动表面平行于中性表面的样品（TR）的弯曲延展性高于垂直于中性表面的样品（TN）。此外，根据Hall Petch规则，弯曲屈服应力与粒径的-1/2平方成比例增加，并且TR样品的值略高于TN样品。延展性差异的原因是，尽管TR样品因弯曲而被底部滑动和{10-12}双胞胎变形，但在TN样品中几乎不可能使用底部滑动，并且仅与双胞胎变形。此外，由于多晶材料具有滚动的质地，因此它们表现出类似于纯镁单晶的弯曲变形行为的各向异性，并且发现TR样品变形为鸥臂形。为了研究合金元件对镁弯曲变形的影响，准备了多晶卷材料，并以相同的方式进行弯曲测试。结果表明，添加的7.5LI与纯镁没有太大差异，但是12LI显着改善了弯曲延展性。之所以发现这是因为添加12LI使锥体表面滑动变得更容易变得活跃。但是，与纯镁不同，TN试样的延展性大于TR样品的延展性。这就是为什么发现TR的中性表面运动更大的原因，需要更高的拉伸应变，从而导致弯曲延展性降低。为了研究单晶弯曲变形的晶体方向的依赖性，对MG-0.6Y和MG-0.8Y单晶进行了弯曲测试。发现添加Yttrium时抑制{10-12}双胞胎，并在0.8岁时降低弯曲延展性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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