焼入後加工した　Al-Zn-Mg 合金の応力腐蝕について

全文

(1)Title. 焼入後加工した Al-Zn-Mg 合金の応力腐蝕について. Author(s). 渡辺, 亮治. Citation. 北海道學藝大學紀要. 第二部, 6(1): 24-27. Issue Date. 1955-09. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/5467. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 第６巻第１号. 北海道学墜大学紀要（第二部）. 焼入後加工した渡. 辺. Ａ１ ‐Ｚｎ‐Ｍｇ亮. 昭和３０年９月. 合金の底力腐蝕について. 治. 沢. 田. 満. 北海道学塗大学函館分校化学研究室（昭和２９年１２月３０日受付）. ｉｗ雌ＡＮＡＤＲｙｏｊｄＷｏｔｕｒｕＳＡＷＡＤＡＴｈｅＢ葺ｅｃｔｏｆＣｏｌｉｉＢｔａｎｃｅｒｋｏｎｔｈｅＳｔｒｅｓｓＣｏｒｒｏｓｏｎＲｅｓｓ，Ｍｉ．ｉｕｍＡＩ１ｏｙｓｏｆＡ１ｕｍｉｎｉｕｍ ‐Ｚｉｎｃ－ハ４ａｇｎｅｓ．. Ｓｙｎｏｐｓｉｓ００００Ｔｈｅｅ任ｅｃｄｗｏｒｋａｎｄａｇｅｉｉｔｏｆｃｏｉｔ８０Ｏｔｎｇａｒｅｓｓ－ｃｏｒｒｏｓｏｎ，１００，ｉ２０，１４０ａｎｄ１６０Ｃｏｎｔｈｅｓｉｉｉｎｉｎｇ９％Ｍｇａｎｄ２％ｚｎｉｌ１ｕｍｉ１ｔｔｒｅｓｓａｎｃｅｏｆａｎａｇｅｈｈａｒｄｅｎａｂｅａｌｌｅｄｕｍａ１りｙｃｏｎｔａｇａｔ．，ｗａｓｉｎｖｅｓｄｗｏｒｋｂｅｆｏｒｅｈｉｉｎｇｒｉ１１ｌｔｔ七ｗａｓ王ｏｕｎｄｔｈａｔｈｅａｖｙｃｏｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｇｅｒｅｓｒｏｓｅｓｕｓ－ｃｏｒｏｎｓｉｎｈｉｇｈｅｒｓｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．. （１）緒Ａ１ ‐Ｚｎ－Ｍｇ系合金は高力アルミニウム合金として秀れた性能を示すことが知られているが、願力腐蝕性が激. しいために今日そのまでは実用に供せられていない。この系の聴力腐蝕について古くから種々の研究が行われ葵）はこオいこＣｒてきており、本邦の五十嵐博士等１，Ｍｎ，Ｃｎ，を添加することによって魅力腐蝕を防止し得た。本来聴力腐蝕なる現象は通常の腐蝕と異り、その機構が極めて複雑であって、まだその本体が十分明確にされてＪはヂュラルミソその他について焼入後加工したものの耐魅力腐蝕性かいちぢるしく改いない。曇に幸田博士２. ）はＡ１８％）‐Ｚｎ（照る）について博７％）及びＡ１ ‐Ｍｇ（善せられることを見出されたが、Ｐｅｒｒｙｍａｎｎａ ‐Ｍｇ（）はＡＩ５％）‐Ｚｎ（０～ｉ％）について類似の結果を報告している。著者士と反対の結果を、Ｂｒ－Ｍｇ（ｅｎｎｅｒ等４ｉｌｏ％）（この系のＡＩ側の状態図はＦ）について同様の処理を行った場合、ーに示してある。 ‐ＭｇＺｎ２（はＡ１ｇ．願力腐蝕性がどのように変化するかをしらべる目的を以て以下の実験を行ったが、博士と類似の結果を得たのでＦｉ ‐Ｍｇｚｎ２状態図ｇ．ＩＡ１. 報告する。（＝）（１）試. 実. 験. 方. 法. Ｍｇ及びＺｎがＭｇｚｎｚとして丁度ｌｏ％になるように配合したものを、昭和電工製普通純度アルミニウムと共に黒鉛増渦中で熔製し、２０ｍｍ角料. の金型に鋳込み、これを鍛造し線引きを行った。焼入後加工度を異にする線を得るために線引きの途中の断定の径線で４６０ｏＣ塩浴中に１時間保持した後水中に焼入れ. ．度. 直後再び線引きを行って最終線径が２ｍｍとなるようにしたものを２種つくり、比較のために２ｍｍとなってから同様の焼入れを行ったものを加えて実験を行った。. ９％、Ｍｇ１８６％であった。実験は時効を考慮して（第１表）試料の分析結果はＺｎ８．．. １カ月以上経過してから行った。その際の試料の性能はＦｉｇ．２の如くであった。ｏ０（２）実験方法長さ１５０ｍｍの試片を採取し、それぞれ３～２４ｈｒｓ．８０～１６０Ｃ. ＭＺれ３２％. の温度になった恒温槽中に挿入、焼戻しを行った後引出して抗張試験、電気抵抗測定を行った。同様長さ３００ｍｍの試片を採取し上述の熱処理を行ったものについて. ※ 今日米国に於て７５Ｓの名称で盛んに使われているものがこれである。. －２４－.

(3) . 擁入後加工したＡＩ－Ｚｎ‐Ｍｇ合金の感力腐蝕について第１表. 試掛記獣. 造. 製. ｉＦｇ．２加工度を異にする焼ス後加工. 試料の製造工程. 工. ｏｍｍ（欄ｏ，時間加熱後簾入月Ａ１冷間線ｇ２， ″ . Ｃ. Ｉ. ‘ －，. ‘ . したものの性能. １加工度. 程冷間線引. ｏ％ α . ″ ２６（同上焼入直後）－脚微ワ１２ｍｍ１４１％ → ．血ｎ . . . ｉ３の如く直径５０ｍｍの円筒＊聴力腐蝕試験を行った。方法はＦｇ．． ◎ルを結んでループとなし、３％Ｎａｃｌ伽－に沿わせて曲げたものの両端）水溶液中に１日の内９時間は浸潰し残りの１５時間は塞気中で自. ４００. 然乾燥を行う所謂乾湿法を用いた。. （ｍ）実験結. ４１. 加工度（％）. 果. ｉｇＦ，３. ｉ８に示してある。４～Ｆ（１）抗張力及び電気抵抗結果はＦｉｇｇ．．２ｍｍに仕上後鷺ス時効せるものを、上記温度で熱処（ａ）加工せざる場合理（擦戻）したものの抗張力は８００～１４０ｏＣに於て増加が見られ、１６０ｏＣに於て当初より減少が見られる。これを電気抵抗の結果と比較するに、熱処理によって電. 気抵抗は何れも減少を示しており、明らかに析出の進んでいることが分る。０～１２０ｏＣに於て抗張力の増加が見られ析出８０（ｂ）２５％加工した場合、ｏ硬化の山は短時間側にずれてきているが１４０Ｃ、１６Ｃでは何れも増加は見られない。この事は加工によって析出が促進せられたためと見ることが出来、叉電気抵抗の減少が加工しなかったものよりも大きいことからもうかがわれる。５％加工したものについて見られた図に見る通り２（ｃ）４１％加工した場合ものが一層促進されているのが分る。Ｆｉｇ．４. ｏこｇｏ. ，ｃ１００. ｉｇＦ．５. 電気. 電奈. 低抗（が飯. 抵抗｛が＊＊））. 豊. ）ｒ. ×Ａ △“ 。ｃ，Ｖ. 焼戻時間. 。. ＸＡ △Ｂ. ｏｃう. ｏｒ. －. さ. 鱒戻時間. ４０. ，. ４. 結果は第２表に見る通りであって、加工しなかったものが殆んど短時間で破断したの（２）瞳力腐蝕試験・し、加工したものの方が加工度に比例してその大半が破断を免れている。このことは性能試験に見られる抗に対）によれば、ＡＩ－Ｚｎ‐ 張力及び電気抵抗の変化と比べて大変興味のあることである。五十嵐博士等の研究の結果１－２６一.

(4) . 渡. 辺. 治. 亮発. ｉｇＦ．６. ｉｇＦ．７. 電気抵抗（が＊. ◎. ．携戻時間. 焼民時間. ｏＣ１６ｏ. 第２表. ーＦ９．８. 燐八后加工しないものの聴力腐蝕試験結果. 度８００Ｃ蒔虐態試料１３時間. Ａ. （０％加工）. ６１２. 第３表. ０５日０５日０５日０５日０５日．．．．．Ｉ. Ｚ. ０５．０５．. ２４. 電. １ｏｏｏＣ１２０ｏＣ１４００Ｃ１６００Ｃ. ４. 焼ス后加工したものの願力腐蝕試. 験結果. １１抗. ｃｃｃｃ試料続ドミドｃ１叩ｏｉｍｏ１鄭ｏ１冨岡. 九ｍ０. （２５％. れ. Ｂ. 加工）. ３時間６. １日０５日．. １２２４. ＸＡ〇ぐ. Ｃ. ３５６ｉ２煉炭時間. ２４. （４１％加工）. Ｍｇ系の隙力腐蝕は結晶粒界での析出物とその共存園熔体との電極電位の差に基く粒界腐蝕を契期とし. ３時間６. ２２. １２. ３０. ２４. て起るものであって、こオ働こＣｕ，Ｃｒ，Ｍｎを添加することによって結晶粒子が複雑微細となり、同時に析出相. の析出状態は加工方向に滑った繊維状となり、このため腐蝕は粒界腐蝕を免れて全面腐蝕となり破壊を防ぐこと. ０～１％）について涜入直後夫々２％、ｌｏ％のが出来た。Ｐｅ８％）ーＺｎ（７％）ｒｒ ‐Ｍｇ（－Ｍｇ（ｙｍａｎｎｓｉはＡ１、ＡＩｉｉｉｔ加工（）を奥えて時効させたものについて加工度増加に伴ってはじめｄｎｕｏｓｃｏｎｌｌｓであった粒界のｅｘｔｅｎｓｏｎ. 析出が次第にｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓとなり、粒界腐蝕がはげしくなり、ために底力腐蝕が，促進されることを認めている。ｌ５％）－Ｚｎ（ｌ０～１％）について簾入直後夫々０、５、ｌｏ） ‐Ｍｇ（最近Ｂｒｅｎｎｅ）はＡ１、２０、３０、５０％の加工（ｒｏ. ｉｎｕｏｕｓとなるがを奥えて時効させたものについて、加工度３０％までは加工度に比例して粒界析出は次第にｃｏｎｔ. －２６－.

(5) . 焼入後加工した. ＡＩ－Ｚｎ‐Ｍｇ合金の魅力腐蝕について. 一方粒内に於てとり線に滑った析出が次第にあらわれ３０％ｃｄｒｏｌｌでは願力腐蝕性は最大を示すが５ｌｏ、、０％加工のものでは反対に何等加工しなかったものよりも耐聴力腐蝕性がすぐれていることが分った本実験では顕微。鏡観察を十分行っていないので、断定的なことは云い得ないけれども以上の事柄から一般に加工によって析、、出状態は粒界では次第にｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓとなり、一方粒内の析出も叉促進せられると考えることも出来るしたが。. って比較的低加工度の場合には粒界のｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓな析出に比して粒内析出は少く粒界腐蝕ははげしいが高、、. 加工度の場合には粒内の析出も叉非常にはげしいために、いわゆる全面腐蝕となると見ることが出来る析出状。態の他に加工による結晶粒の小さくなったことに由る粒界腐蝕に基因する切込効果がかえって減少したために、耐願力腐蝕性が増加したとも考えられるけれどもこの点については今後の研究にまちたい。（Ｗ）結. 日網. （ａ）簾入直後加工を輿えて時効せしめたものでは、加工しなかったものよりも性能の向上が見られる。（ｂ）特に脂隙力腐蝕性は著しく改善され、加工度大なるもの程著しい。（ｃ）これは高度の加工によって粒内の析出が促進せられるために局部的腐蝕を免れて全面腐蝕を起すた、、めと考えられる。. この実験について終始御指導を給わった、北海道大学幸田成康教授及び御援助をいただいた諸佳正太郎氏に深・. 甚な謝意を表します。（尚、本研究は１９５３年９月日本化学会北海道支部函館地方大会で発表した）。文１）２）３）４）. 献. 五十嵐、児玉；日本金属学会誌，６８３（１９４２），３，幸田；北海道大学工学部紀要，第７畑・２第１９４３号（），，Ｅｉｕｍｏｎｌｎｔ ” ＩＳｔｅｒｎａｌ．Ｃ．Ｗ．Ｐｅｒｒｙｍａｎｎ； ”Ｓｙｍｐｏｓｒｅｓ１ｏｙｓｓｅｓｉｎＭｅｔａｓａｎｄＡＩ．（１９４８）２５１．Ｐ．Ｂｒｆｅｎｎｅｒｌｏｆｔｈｅｌｉｅ；ＪｏｕｒｎａｔｔｕｔｅｏｆＭｅｌｎｓｔ１９５２５３）２６１，Ｇ．Ｊ．Ｍｅｔｃａｌａｓ９１（ ‐ ，. 一２７一. ，. ，.

(6)