並列タイトル等The Effect of Scandium on Thermal Stability and Fatigue Behavior of Ultra Fine Grained Al-Mg-Sc Alloy Produced by Severe Plastic Deformation
タイトル（掲載誌）平成13(2001)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 2001 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学工学部
結晶粒を微細化することで,高強度の材料が得られることや,超塑性が期待できる。中でも最近注目を集めているのがECAP(Equal Channel Angular Pressing)法による微結晶製造技術である。本手法により,サブミクロンオーダーの結晶粒径を持つバルク状の大型素材が得られる。Lかし,欠点として延性の低下や,結晶粒界が非平衡組織であるため熱的に不安定などいくつかの問題点も残されている。本研究では構造用材料として利用範囲の広いAl-Mg合金を基本とし,上に述べた欠点を改善させるため,ScとZrを微少量添加することにした。これらの元素は再結晶抑制効果をはじめ、溶接性や耐食性を改善することで知られている.なお,同種の合金にECAP法を適用して微結晶化した材料について機械的特性に関する研究がなされているが,疲労特性についてはほとんど不明のままである。本研究では,0.2%以下のScとZrを含むAl-Mg合金にECAP加工を施した微細結晶粒材料について,疲労特性を中心とした機械的特性の調査を行った。さらに,熱的安定性の評価も行った。なお,ScとZrを含まないAl-Mg系合金の代表として,5056アルミニウム合金を用い,比較検討を行った。その結果,以下の結言が得られた。(1)平均結晶粒径は約0.3μmであった。(2)耐力はMg濃度に依存して増加しており、伸びはA5056合金の2倍であった。(3)高サイクル疲労試験による疲労限は120MPa以上あった。(4)773Kまでの熱的安定性はきわめて優れていた。
The fatigue properties and thermal stability of fine grained Al-Mg-Sc-Zr alloy produced by equal-channel Angular Pressing (ECAP) are explored. The grain size are reduced to about 0.3 μm by ECAP processing. Comparing with ordinary Al-Mg alloy (5056 Aluminum alloy), in high cycle fatigue regime Al-Mg-Sc-Zr exhibits higher fatigue limit. On the other hand, low cycle fatigue life of Al-Mg-Sc-Zr alloy is shorter than that of 5056 aluminum alloy. Structural changes of these alloys during fatigue tests were investigated by transmission electron microscopy. It is shown that the fine structure of Al-Mg alloy achieved during processing is unstable and tend to relax with cycling, resulting in local recovery. In contrast there is no substantial microstructure changes in Al-Mg-Sc-Zr alloy after fatigue. Furthermore -result of microhardness measurements after annealing reveals that structure of Al-Mg-Sc-Zr alloy is stable up to 773K. These observations prove that presence of Al3(Sc, Zr) precipitates improves alloy quality in terms of both mechanical and thermal stability.
研究課題/領域番号:12650695, 研究期間(年度):2000 – 2001
出典：「強加工法による超微結晶Al-Mg合金のSc添加による組織安定化と疲労特性の評価」研究成果報告書 課題番号12650695（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-12650695/126506952001kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/ja/search/?kw=30019757
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12650695/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-12650695/126506952001kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）