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高靭性軽合金材料及びその製造方法

シーズコード S110007298
掲載日 2011年12月22日
研究者
  • 田中 達也
  • 鈴木 毅
  • 松葉 卓也
技術名称 高靭性軽合金材料及びその製造方法
技術概要 軽合金の半凝固材は軽合金の溶湯を機械撹拌しながら冷却し、撹拌により球状化した固体と液体とが共存している状態で型に流し込んで成型することにより得る。軽合金の半凝固材に剪断力を加える手段としては、例えば、圧縮捻り法、ECAP法、繰返し圧延接合法等が挙げられる。これらの手段の中でも、ECAP法が好ましい。ECAP装置は、断面形状が等しく、折れ曲がった溝孔を有するダイスを有する。ダイスは、例えば、チャンネル形状が正方形断面(10×10mm)であり、チャンネル角が90°とする。ECAP加工は、ダイス上部から柱状の試料を装填し、荷重によりダイスの他端から押出す。なお、押出し後の試料の断面形状は変わらないため押出しを繰り返すことができ、押出しを繰り返す際は、試料を90°回転させて再押出しを行うことが好ましい。ECAP加工の加工条件は、加工温度473K、押出し速度0.5mm/secとする。加工条件は試料の種類に応じて、十分な剪断力を与えられる範囲で調整する。
画像

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研究分野
  • 非鉄金属材料
  • 塑性加工一般
展開可能なシーズ アルミニウム、マグネシウム、鉛、亜鉛、ビスマス、錫の単体及びそれらの金属を基にした合金の軽合金の半凝固材に剪断力を加えて金属組織を微細化することにより、強度と共に高靭性を有する軽合金材料を提供する。
軽合金の半凝固材に剪断力を加えて金属組織を微細化することにより、伸びのある金属部分(例えば、純アルミニウム及び純マグネシウム)と残りの共晶部分とがそれぞれに微細化され、伸びのある金属組織が軽合金材料の全体に均一に分散することによって強度と共に高靭性を有する。軽合金は、半凝固材とすることにより、固相が一部晶出した状態で成型されるため、液体金属をそのまま成型した場合(即ち全溶融材)と比べて、凝固収縮に起因するポロシティ、偏析等の内部欠陥が少ない、結晶粒や金属間化合物等の晶出物が微細になることが特徴であり、伸びや金属疲労が抑制されて機械的強度が向上する。
用途利用分野 アルミニウム合金素材、マグネシウム合金素材、亜鉛合金素材、錫合金素材、鉛合金素材
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人同志社, . 田中 達也, 鈴木 毅, 松葉 卓也, . 高靭性軽合金材料及びその製造方法. 特開2009-208099. 2009-09-17
  • B22D  17/00     
  • B21C  23/00     

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