秘 謡

平 成28年 度(2016年 度)学 位 論 文(修 士)

析 出強化 型 アル ミニ ウム合 金 の 機 械 的特 性 にお よぼす

時 効 処 理 前 の 高 温 プ レス の影 響

平 成29年(2017年)1.月30日

首 都 大 学 東 京 大 学 院

シ ス テ ム デ ザ イ ン研 究 科 シ ス テ ム デ ザ イ ン専 攻

目 次

第1章 緒 言

1.1ア ル ミ ニ ウ ム 1.2

1.3析 出 強 化 1.4A7075合 金 1.5A2024合 金 1.6加 工 熱 処 理

1.6.1強 ひ ず み 加 工 1.6.2中 間 加 工 熱 処 理 1.6.3

1.7研 究 目 的 第2章 実 験 方 法

2.1初 期 試 験 片 2.2単 軸 高 温 プ レ ス

2.2.1A7075合 金 2.2.2A2024合 金 2.3ビ ッ カ ー ス 硬 さ 試 験 2.4XRD分 析

2.5微 細 組 織 観 察 2.5.1表 面 処 理 2.5.2

2.5.3

アル ミニ ウム合金 の特徴

冷 間加 工 と時効処理 を組み合 わせ た加 工熱 処理

111122334556677

電子後方散乱 回折法(EBSD解 析) 走査型 電子顕微鏡(SEM)観 察

0223333111■‑■‑⊥ll

2.6室 温 引 張 試 験

第3章 実 験 結 果

3.lA7075合 金

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6

3.2A2024合 金

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.2.4

3.2.5

3.2.6

第4章 考 察

ビ ッ カ ー ス 硬 さ試 験 結 果 XRD分 析結果

EBSD分 析 結 果 SEM観 察結果 室温 引張試験 破断面観察結果

ビ ッカ ー ス 硬 さ試 験 結 果 XRD分 析結果

EBSD分 析 結 果 SEM観 察結果 室温引張試 験 破断面観察結果

4.lA7075合 金

4.1.1

4.1.2

高温 プ レスが微 細組織 にお よぼす影 響 プ レス速度 が微 細組織 にお よぼす影 響

366691736992406922221■■1111223333445556666

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.2.5

第5章 結 言

参 考 文 献

対 外 発 表

謝 辞

プ レス速度 が微細組織 にお よぼす影響 高温 プ レスが機械 的特性 にお よぼす影響 プ レス速度 が機械 的特性 にお よぼす影響 他研究 との比較

7990223366677777

第1章 緒 言 1.1ア ル ミ ニ ウ ム

ア ル ミ ニ ウ ム は 密 度 が 約2.70g/cm3で あ り,鉄(7.879/cm3)の 約3分 の1と 低 密 度 で あ る こ と,添 加 元 素 を 加 え て 合 金 化 し,熱 処 理 を 施 す こ と で 強 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き る と い っ た 優 れ た 特 徴 を 持 っ.ま た 高 い 延 性 か ら 圧 延,押 し 出 し,鍛 造,成 形 と い っ た 塑 性 加 工 性 に も 優 れ て い る1)2).

1.2ア ル ミニ ウム 合 金

ア ル ミニ ウ ム 合 金 に は 大 き く熱 処 理 型 と非 熱 処 理 型 に 分 類 され る.こ こ で は 本 研 究 で使 用 した 熱 処 理 型 ア ル ミニ ウム 合 金 に つ い て 述 べ る.

熱 処 理 型 ア ル ミ ニ ウム 合 金 は 後 述 す る 析 出 強 化 とい う強 化 機 構 に よ り,0.2%耐 力 や 引 張 強 度 を 向 上 させ る こ と が 可 能 で あ る.こ れ に よ り高 強 度,高 延 性 を 有 して い る た め,自 動 車 や 鉄 道 車 両,航 空 機,船 舶 等,輸 送 機 の構 造 材 料 と して 広 く利 用 され て き た.特 に航 空 機 に 関 して は,1917年 に ユ ン カ ー ス社 のJ‑4戦 闘 機 か らす で に100年 近 い使 用 実 績 が あ る.そ の た め,偶 発 欠 陥 を含 め た 損 傷 の存 在 を前 提 と し,疲 労 に よ る 損 傷 が 致 命 的 な 規 模 に成 長 す る 前 に整 備 で 発 見 ・修 理 す る とい っ た,航 空 機 特 有 の損 傷 許 容 設 計 法 も確 立 して お り,高 い 信 頼 性 が あ る3).

ま た 近 年 で はB787の よ うに 炭 素 繊 維 強 化 複 合 材 料CFRPを 多 く使 用 す る航 空 機 が 開 発 さ れ て い る 一 方 で,日 本 国 産 旅 客 機MRJの 主 翼 や777‑Xの 胴 体 部 分 に は アル ミニ ウ ム合 金 が 適 用 され て い る.特 に 熱 処 理 型 ア ル ミニ ウ ム合 金 の 中 で も代 表 的 な7000系,2000系 ア ル ミ

ニ ウム 合 金 は 継 続 的 に 新 合 金 の 開 発 が 進 め られ て き た.そ の 中 でA380に は 主 翼 上 面 に は 高 強 度 を有 す る7000系 合 金 が,主 翼 下 面 に は破 壊 力 学 特 性 に優 れ て い る2000系 合 金 が使 用 され て い る.こ れ らの こ とか ら特 性 向 上 の 続 く アル ミニ ウ ム 合 金 の 活 躍 す る 余 地 は 今 後 も 大 き い と考 え られ て い る4)5).

1.3析 出 強 化

こ こ で は 熱 処 理 型 ア ル ミ ニ ウム 合 金 の 主 な 強 化 機 構 で あ る析 出 強 化 に つ い て 述 べ る.熱 処 理 型 ア ル ミニ ウ ム 合 金 を約450℃‑550℃ の 高 温 に 一 定 時 間 保 持 す る溶 体 化 処 理 を 行 うこ と で 添 加 元 素 の ほ と ん ど は 固 溶 し,過 飽 和 固溶 体 と な る.こ の 過 飽 和 固 溶 体 を 氷 水 な ど で 急 冷

化 とい う.析 出 強 化 は焼 入 れ 後 の 温 度 を 高 温 に す る こ と で促 進 され る.し か し温 度 が 高 温 す ぎ る と中 間 相 の析 出 が 粗 大 化 し,直 接 安 定 相 が 析 出 す る た め,析 出 強 化 に よ る強 化 量 は 低 下 す る6)7)8)9).

1.4A7075合 金

こ こ で は本 研 究 で 使 用 したA7075合 金 に つ い て 述 べ る.A7075合 金 は アル ミニ ウ ム合 金 中最 も 強 度 が 高 い 合 金 の 一 つ で あ る.析 出 強 化 過 程 は,溶 体 化 処 理 に よ り微 細 組 織 を過 飽 和 固 溶 体 と した 後,人 工 時 効 も し くは 自然 時 効 を 施 す こ と で,G.P.ゾ ー ン,η'相,η 相 の 順 番 に析 出 す る.G.Pゾ ー ン は 一 般 的 に 数10・数100nmサ イ ズ で あ り,η'相,n相 は 数100nm・ 数 10μmサ イ ズ で あ る.ま た,時 効 処 理 前 に 導 入 され た 転 位 の 密 度 が 高 い 部 分 は 時 効 処 理 に お け る析 出物 の核 生 成 サ イ トと な る.そ の た め,時 効 処 理 前 に高 い 転 位 密 度 を導 入 した 試 験 片 は よ り均 一 で微 細 な 析 出 物 の 核 生 成 サ イ トを 多 く有 す る た め,析 出 強 化 が促 進 され る10)ll).

A7075合 金 は 軽 量 で か つ 高 強 度 で あ る 特 徴 か ら航 空 機 を は じ め様 々 な 輸 送 機 に 用 い られ て い る一 方 で,靭 性 や 応 力 腐 食 割 れ 性 が低 い と い っ た 欠 点 が あ る.靭 性改 善 に は粒 界 破 壊 の 増 加 に起 因 す る た め,微 細 で 均 一 な等 軸 晶 か ら な る微 細 組 織 を 得 る こ とで,応 力 集 中 を緩 和 す る必 要 が あ る と考 え られ て い る12).ま た こ の 他 に もA7075合 金 の 破 壊 靭 性 に つ い て は 様 々 な 調 査 が 行 わ れ て き た13).そ の 中 で 過 去 に後 述 す る 中 間加 工 熱 処 理 に よ り靭 性 向 上 が 達 成 され た 報 告 され て い る.ま た 高 強 度 で か つ 優 れ た 応 力 腐 食 割 れ 性 を 併 せ 持 つA7075合 金 の 開 発 も過 去 に 行 わ れ て お り,そ の 一 つ と してRRA(retrogressionandre‑aging)と 呼 ば れ る 熱 処 理 が 試 み られ て い る.こ の方 法 は 溶 体 化 処 理 し,焼 入 れ,時 効 処 理 した 合 金 に対 して 高 温 で 短 時 間 の 復 元 処 理 を施 し,そ の 後,再 度 低 温 で 再 時 効 処 理 す る熱 処 理 法 で あ る.こ れ に よ りA7075合 金 の 強 度 と応 力 腐 食 割 れ 性 の バ ラ ン ス の 取 れ た 組 織 を 得 る こ と が 可 能 で あ る と報 告 され て い る14).

1.5A2024合 金

こ こ で は本 研 究 で 使 用 したA2024合 金 に つ い て 述 べ る.A2024合 金 は 別 名 超 ジ ュ ラル ミ ン と して 知 られ て お り,強 度 と延 性 が 共 に 高 く,航 空 機 を は じ め とす る様 々 な 製 品 に利 用 さ れ て い る.析 出 強 化 過 程 は,溶 体 化 処 理 に よ り微 細 組 織 を 過 飽 和 固 溶 体 と した 後,人 工 時 効 も し くは 自然 時 効 を施 す こ とで,G.P.ゾ ー ン,0'相 ま た はS'相,0相 ま た はS相 の 順 番 に析 出 す る15)16).ま たA7075合 金 同 様,時 効 処 理 前 に導 入 され た 転 位 の密 度 が 高 い 部 分 は 時 効 処 理 に お け る 析 出 物 の 核 生 成 サ イ トとな る.そ の た め,時 効 処 理 前 に 高 い転 位 密 度 を 導 入 し た 試 験 片 は よ り均 一 で 微 細 な 析 出 物 の 核 生 成 サ イ トを 多 く有 す る た め,析 出 強 化 が 促 進 さ れ る17).

1.6加 工 熱 処 理

近 年 で は 析 出 強 化 を 促 進 させ,A7075,A2024合 金 の さ ら な る 高 強 度 化 も し く は靭 性 向 上 を 目的 と した加 工 熱 処 理 が 注 目 され て い る.

加 工 熱 処 理 と は 塑 性 加 工 と熱 処 理 を 組 み 合 わせ て 行 う こ とで,両 者 の 協 働 効 果 に よ っ て よ り優 れ た 機 械 的 特 性 を金 属 材 料 に 与 え る 工 程 で あ る.そ の 一 例 と して 高 強 度 化 を満 た し た 強 ひ ず み 加 工,靭 性 を 改 善 した 中 間加 工 熱 処 理,冷 問 加 工 を用 い た加 工熱 処 理 を 以 下 で説 明 す る.

1.6.1強 ひ ず み 加 工

強 ひ ず み 加 工 と は,材 料 に 強 ひ ず み を 加 え る こ と で 動 的 再 結 晶 を 起 こ し,結 晶 粒 をnmサ イ ズ ま で 微 細 化 さ せ る 強 化 方 法 で あ る.結 晶 粒 を 微 細 化 す る こ と で,式(1)に 示 すHall‑Petch の 式 か ら も わ か る よ う に,降 伏 応 力 は 向 上 す る.堀 田 ら は,強 ひ ず み 加 工 の 一 種 で あ る, HPT(High‑PressureTorsion)法 をA7075合 金 に 施 し,そ の 後 の 時 効 処 理 と 合 わ せ る こ と で Fig.1‑1の よ う に,900MPaを 超 え る 引 張 強 度 を 得 る こ と に 成 功 し た18).し か し な が ら,破 断 伸 び は1%程 度 と,大 き く 低 下 し た.さ ら に,HPT法 に 限 ら ず,強 ひ ず み 加 工 は 試 験 片 形 状 が 限 定 的 で あ る た め,工 業 的 に は 適 用 が 困 難 で あ る と い っ た 欠 点 が あ る.

耀eoO

ay=σo+7E に

鯛IPT:P畿6GPa,"薩 鑑3 800r獄3糖m

宕店

§600

漣400t・

(1)

総PT→ ・30h時 勧 HP了

溶 体化 処 理 や30h時 劫

2eo

試 験 温度:豊 温

1.6.2中 間加 工 熱 処 理

Al‑Zn‑Mg‑Cu系 合 金 を 高 強 度 化 した 場 合,靭 性 の 低 下 を 招 き,応 力 腐 食 割 れ 感 受 性 増 大 化 傾 向 が あ る.こ の 場 合,靭 性 改 善 に は合 金 組 成 の 調 整,非 金 属 介 在 物 除 去 に 有 効 な溶 湯 ろ過 あ る い は 熱 処 理 が 試 み られ て い る.近 年 で は 主 要 不 純 物 元 素 で あ るFeお よ びSiの 低 減 が 靭 性 の 向 上 に 有 効 で あ る こ とか ら,高 純 度 地 金 を 用 い た 合 金 設 計 法 が よ く行 わ れ て い る.一 方, 耐 応 力 腐 食 割 れ 性 の 向 上 に,Mnあ るい はCrの 微 量 添 加 が 有 効 で あ る こ とは,周 知 の こ と で あ る が,最 近 で は 焼 入 れ 感 受 性 の 改 善 お よ び 強 度 の 向 上 に も寄 与 す る とい わ れ るZrの 微 量 添 加 が,靭 性 改 善 に有 効 で あ る こ と が報 告 され て い る.さ ら に 最 近 で は,特 に 靭 性 の 改 善 に 対 し,加 工 お よび 熱 処 理 を組 合 せ た加 工熱 処 理(TMT)を 本 系 合 金 に 施 す こ と が 著 し く有 効 で あ る こ と が 認 め られ 中 で も 鋳 塊 段 階 か ら最 終 溶 体 化 ま で の 中 間 工 程 で 加 工 お よび 熱 処 理 を行 う中 間加 工 熱 処 理 の 効 果 が 報 告 され て い る19).中 間 加 工 熱 処 理(ITMT)の1つ で あ るFA‑

ITMTに よ り結 晶 粒 径 や 時 効 時 の 析 出 物 等 を 制 御 す る こ とで 強 度 を保 っ た ま ま 伸 び や 靭 性 の 改 善 を満 た して い る20).し か し,Fig.1‑2に 示 す よ うに,こ の 加 工 法 は 工 程 数 が 多 く複 雑, 処 理 に長 時 間 要 す る と い う欠 点 が あ る.

通常の製造工程

高 温 均 質 化 処 理 Cr析 出

Zn,Mg,Cuの 固 溶

FA‑ITMT

Fig.1‑2ComparisonofconventionalmanufacturingprocessandFA‑ITMT.

1.6.3冷 間 加 工 と時 効 処 理 を 組 み 合 わ せ た 加 工 熱 処 理

A2024合 金 に 対 して も溶 体 化 処 理 後 に 塑 性 加 工 と時 効 処 理 を 組 み 合 わせ て 行 う加 工 熱 処 理 は い くつ か試 され て い る.そ の 一 例 と して 菅 又 ら は溶 体 化 処 理,予 備 時 効,冷 間 圧 延,最 終 時 効 の順 で 行 う加 工 熱 処 理 に よ り引 張 強 度 を約590MPa,0.2%耐 力 を約530MPaま で 向 上 させ る こ とに 成 功 した.し か し堀 田 ら と 同様 に,延 性 が5‑70/。程 度 とな り大 き く低 下 した 17).ま たHaiら も3.6ksの 溶体 化処 理 後,冷 間加 工,時 効処理 の順 で行 う加 工熱 処理 に よ り 引 張 強 度 を755MPa,0.2%耐 力 を約530MPaま で 向 上 させ る こ と に成 功 した21).し か し延 性 が7.3%と な り大 き く低 下 した こ と,そ して 溶 体 化 処 理 に最 低 で も3。6ks要 す る とい っ た 欠 点 が あ る.

1.7研 究 目的

上 記 の よ うに析 出 強 化 型 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金 の 加 工 熱 処 理 に は 工 程 数 が 多 く,長 時 間 を有 す る,強 度 と延 性 の バ ラ ン ス が 悪 い とい っ た 欠 点 が あ る.そ こで 我 々 は 時 効 処 理 前 の 溶 体 化 処 理 と 同 時 に 塑 性 加 工 を行 え,か っ シ ン プ ル な 処 理 で あ る単 軸 高 温 プ レス に着 目 した.

本 研 究 で は短 時 間 で 工 程 数 の 少 な い シ ン プ ル な加 工 熱 処 理 に よ り,強 度 と延 性 の バ ラ ン ス の とれ た 析 出 強 化 型 ア ル ミニ ウ ム 合 金 を 作 製 す る こ と を 目 的 と し,A7075合 金 お よ び A2024合 金 に 対 して,時 効 処 理 前 の 溶 体 化 処 理 温 度 で 単 軸 高 温 プ レ ス を 施 し,機 械 的 特 性 と 微 細 組 織 の 変 化 を調 査 した.

第2章 実 験 方 法 2.1初 期 試 験 片

A7075合 金T651板 材(厚 さ5.Omm,幅25mm,長 さ50mm)を 使 用 し た.化 学 組 成 を Table2‑1に 示 す.こ の 試 験 片 に 対 し,電 気 炉 を 用 い て753Kで 焼 鈍 し を 施 し た.こ れ を 焼 鈍 材 とす る.電 気 炉 に は ア ズ ワ ン 製 の 小 型 プ ロ グ ラ ム 電 気 炉MMF‑2を 使 用 し た.焼 鈍 材 の 組 織 写 真 をFig.2‑1に 示 す.写 真 内 の 白 い 粒 子 は 焼 鈍 し に よ り生 じ た 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 で あ る.

Table2‑lChemicalcompositionofA7075alloy(mass%).

Zn 5.74

㎎鮒

、

Cu 1.57

Cr O.20

eF 9'10 A脱

o

も 凄

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Fig.2‑lSEMmicrographsofA7075‑Ospecimen.

A2024合 金T3板 材(厚 さ5.Omm,幅25mm,長 さ50mm)を 使 用 し た.化 学 組 成 をTable 2‑2に 示 す.A7075合 金 と 同 様 の 電 気 炉 を 用 い て683Kで 焼 鈍 し を 施 し た.こ れ を 焼 鈍 材 と

し た.焼 鈍 材 の 組 織 写 真 をFig.2‑2に 示 す.写 真 内 の 白 い 粒 子 は 焼 鈍 し に よ り 生 じ た 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 で あ る.

Table2‑lChemicalcompositionofA2024alloy(mass%).

Cu 4.25

Mg l.43

MnFesi

O.5360.09800.0500

Zn Ti

0.04400.0240

CrAl O.00100Bal.

げ ぢあ ず

、 ぐ 、ぜ ∴{.・".;・ ㌧,

 ぎ み ざ が ざい ぞ ほ

1、編鯉 箏一

☆ ・縫 ピ

。、、語̀}娠 帽 勘,.嬰,

Fig2‑2SEMmicrographsofA2024‑Ospecimen.

2.2単 軸 高 温 プ レ ス

本 研 究 で は 島 津 製 作 所 製 コ ン ク リー ト圧 縮 試 験 機 を 高 温 試 験 用 に 改 造 して 単 軸 高 温 プ レ ス を行 っ た.試 験 機 の 写 真 をFig.2‑3に 示 す.こ の 試 験 機 を 用 い て,焼 鈍 材 に対 して 種 々 の 条 件 で 単 軸 高 温 プ レス を施 した.

2.1.lA7075合 金

焼 鈍 材 を 大 気 雰 囲 気 中 に お い て,高 温 プ レ ス 機 を 用 い て,723K,初 期 ひ ず み 速 度3.0×10' 4で 圧 縮 ひ ず み40%ま で 高 温 プ レ ス した 後

,直 ち に 氷 水 焼 き 入 れ た.さ ら に 高 温 プ レ ス の 有 無 に よ る 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,同 温 度 で 圧 縮 ひ ず み0%で7.2ksで 溶 体 化 処 理 し た 試 験 片 を 作 製 し た.こ れ ら の 試 験 片 を403Kで 時 効 処 理 し た.時 効 処 理 に は

トー マ ス 器 械 製 恒 温 油 槽T‑300を 用 い て シ リ コ ン オ イ ル 中 で 行 っ た.こ れ ら の 試 験 片 を そ れ ぞ れPressspeed‑0.1材:PS‑0.1材,T6材 と す る.

次 に 初 期 ひ ず み 速 度 の 違 い が 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,異 な る プ レ ス 速 度 で 焼 鈍 材 に 対 し て 高 温 プ レ ス を 施 し た.723Kで1.485ksで 等 温 保 持 し た 後,初 期 ひ ず み 速 度3.0×10'2で 圧 縮 ひ ず み40%ま で 高 温 プ レ ス し た 試 験 片(Afterpressspeed‑10材:APS‑

10材),1.35ks等 温 保 持 し た 後,初 期 ひ ず み 速 度3.OxlO‑3で 圧 縮 ひ ず み40%ま で 高 温 プ レ ス し た 試 験 片(Afterpressspeed‑1.0材:APS‑1.0材)を そ れ ぞ れ 作 製 し た.ま た 高 温 プ レ ス を 施 す タ イ ミ ン グ の 違 い が 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,723Kで 初 期 ひ ず み 速 度 3.0×10'2で 圧 縮 ひ ず み40%ま で 高 温 プ レ ス し た 後,1.485ks等 温 保 持 し た 試 験 片(Befbrepress speed‑10材:BPS‑10材),初 期 ひ ず み 速 度3.0×10"3で 圧 縮 ひ ず み40%ま で 高 温 プ レ ス し た 後, 1.35ks等 温 保 持 し た 試 験 片(Befbrepressspeed‑1.0材:BPS‑1.0材)を そ れ ぞ れ 作 製 し た.こ れ ら の 試 験 片 も 高 温 プ レ ス 終 了 後,直 ち に 氷 水 焼 き 入 れ し,同 様 の 方 法 で 時 効 処 理 し た.

高 温 に さ ら す 時 間 に よ っ て 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 の 固 溶 量 に 差 が 生 じ る こ と を 防 ぐ た め に, プ レ ス に 要 す る 時 間 を す べ て の 試 験 片 で1.5ksに 統 一 し た.プ レ ス 時 の 潤 滑 に はAnti‑seize ペ ー ス トを 用 い た .こ れ ら の試 験 条 件 を表 した 加 工 熱 処 理 履 歴 をFig.2‑4に 示 す.

',.}・,

医ヒ■{'群﹂

嫡 瞳醐 『騨 師γ.一

懸

茎轟

、

ね      し

1鰯   鷲

壽

護ド鳩

嬬

璽潮

・一

・驚 顎臥

ま 職 ,

Fig.2‑3Photographofhot‑pressmachine.

(a)

723K,1.5ks t=3..O×lÒ'4,ε,mp400/o

一

Agingtreatment 403K, L8‑172.8ks

(b)

ξ ・3.0×10‑2, εc=40%

723K,1。485ks

Agingtreatme搬 403K, 1.8一翌72.8ks

(c)

723K,L35ks

S・=3..O×IO"3, εc=40%

Aging乞reatment 403K, 1.8‑172。8ks

(d)

ξ=3.0×10‑2, εc=40%

723K,1.485ks

Aghlgtreatment 403K, 1.8‑172.8ks

(e)

S=3.0×10‑3, εc=40%

723K.韮.35ks

Agingtreatment 403K.

1.8・・172.8ks

①

2.2.2A2024合 金

焼 鈍 材 を 大 気 雰 囲 気 中 に お い て,高 温 プ レ ス 機 を 用 い て,768K,初 期 ひ ず み 速 度1.5×10' 4で 圧 縮 ひ ず み50%ま で 高 温 プ レ ス し た 後,直 ち に 氷 水 焼 き 入 れ た.さ ら に 高 温 プ レ ス の 有 無 に よ る 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,同 温 度 で 圧 縮 ひ ず み0%で3。6ksで 溶 体 化 処 理 し た 試 験 片 を 作 製 し た.こ れ ら の 試 験 片 を463Kで 時 効 処 理 し た.時 効 処 理 に は A7075合 金 同 様,ト ー マ ス 器 械 製 恒 温 油 槽T‑300を 用 い て シ リ コ ン オ イ ル 中 で 行 っ た.こ れ

ら の 試 験 片 を そ れ ぞ れPressspeed‑0.2材:PS‑0.2材,T6材 とす る.

次 に 初 期 ひ ず み 速 度 の 違 い が 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,異 な る プ レ ス 速 度 で 焼 鈍 材 に 対 し て 高 温 プ レ ス を 施 し た.768Kで0.882ksで 等 温 保 持 し た 後,初 期 ひ ず み 速 度3.0×10‑2で 圧 縮 ひ ず み50%ま で 高 温 プ レ ス し た 試 験 片(Afterpressspeed‑10材:APS‑

10材),0.72ks等 温 保 持 し た 後,初 期 ひ ず み 速 度3.0×10層3で 圧 縮 ひ ず み50%ま で 高 温 プ レ ス し た 試 験 片(Afterpressspeed‑1.0材:APS‑1.0材)を そ れ ぞ れ 作 製 し た.ま た 高 温 プ レ ス を 施 す タ イ ミ ン グ の 違 い が 機 械 的 特 性 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,768Kで 初 期 ひ ず み 速 度 3.0×10'2で 圧 縮 ひ ず み50%ま で 高 温 プ レ ス し た 後,0.882ks等 温 保 持 し た 試 験 片(Befbrepress speed‑10材:BPS‑10材),初 期 ひ ず み 速 度3.0×10"3で 圧 縮 ひ ず み50%ま で 高 温 プ レ ス し た 後, 0.72ks等 温 保 持 し た 試 験 片(Befbrepressspeed‑1.0材:BPS‑1.0材)を そ れ ぞ れ 作 製 し た.こ れ

ら の 試 験 片 も 高 温 プ レ ス 終 了 後,直 ち に 氷 水 焼 き 入 れ し,同 様 の 方 法 で 時 効 処 理 し た.

高 温 に さ らす 時 間 に よ っ て 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 の 固 溶 量 に 差 が 生 じ る こ と を 防 ぐ た め に, プ レ ス に 要 す る 時 間 を す べ て の 試 験 片 で0.9ksに 統 一 し た.プ レ ス 時 の 潤 滑 に はAnti‑seize ペ ー一・・ス ト を 用 い た.こ れ ら の 試 験 条 件 を 表 した 加 工 熱 処 理 履 歴 をFig.2‑5に 示 す.

(a)

763K,0.9ks t・1.5×IO'4,ε 、認50%

一

AgingtreatmeRt 463K, 3.6‑86.4ks

(b)

S=3.0×10鴨2, εc=50%

763K,O.882ks

Agingtreatment 463K, 1.8願86.4ks

(c)

763K,0.72ks

S・3.0×10"3, εc.==50%

Agingtreamlent 463K, 1.8‑86.4ks

(d)

ξ=3.OXlO‑2, εc=50%

763K.0.882ks

Agingtreatment 463K, 3.6‑86.4ks

(e)

t=3.0×lO‑,, εc=50%

763K,α72ks

Agingtreatment 463K, 3.6學86.4ks

(f)

2.3ビ ッカ ー ス硬 さ試 験

各 試 験 片 の プ レス 軸 と垂 直 な 面 を#2000ま で の湿 式 研 磨 と,そ の 後 の3pmダ イ ア モ ン ド ペ ー ス トお よ び コ ロ イ ド状 シ リカ 懸 濁 液 を 用 い た パ フ研 磨 に よ っ て 鏡 面 に 仕 上 げ た.こ の 研 磨 面 に対 して,島 津 製 作 所 製 微 小 硬 度 計HMV‑2Tを 用 い て ビ ッカ …一̀ス硬 さ測 定 を 行 っ た.

硬 さは 各 試 験 片 に お い て7点 で 測 定 し,最 高 値 と最 低 値 を 除 外 した5点 の 平 均 か ら求 め た.

加 重 は19.6N,負 荷 時 間 は10sと した.

2.4XRD分 析

XRD分 析 に よ っ て 結 晶 相 の 同 定 を 行 っ た.原 子 が規 則 的 に 配 列 した 結 晶 相 に 光 と同 様, 波 動 と粒 子 の 両 方 の 性 質 を持 つX線 を 入 射 す る と,特 定 の方 向 に の み 強 いX線 が観 察 され る 回 折 現 象 が 生 じ る.そ の模 式 図 をFig.2‑6に 示 す.第1面 と第2面 との 間 隔 に よ る行 路 差 だ け が 問 題 とな る.第1面 と第3面 そ の 他 の 平 行 な 面 で の 干 渉 も 同 じ よ うに 面 間 隔 に よ る 行 路 差 だ け が 問 題 と な る.Fig.2‑6よ り,第1面 と第2面 の 行 路 差 は2dsinOと な り,波 長 の 整 数 倍 の 時 強 め 合 う.

2dsinO=nλ(1) これ を ブ ラ ッ グ の 公 式 とい う.

d:格 子 面 間 隔

0:ブ ラ ッ グ角(入 射 角=反 射 角=0) λ:使 用 したX線 の波 長

n:反 射 次 数

こ の よ うに して,X線 強 度 が 強 ま る 角 度(2θ)と,そ れ ぞ れ の 角 度 に お け るX線 強 度 の 比 か ら,そ の 物 質 を 同 定 す る こ とが で き る.

入射X線 反射X線

θ θ

＼ ^{/ ↑d↓ 第1面}第2面 第3面

Fig.2‑6SchematicofBragg,slaw.

試 験 片 を ヤ ス リ で 粉 末 に し,Cu管 球 を 用 い,発 散 ス リ ッ ト1。,散 乱 ス リ ッ ト1。,受 光 ス リ ッ ト0.3mm,電 圧40kV,電 流20mA,測 定 速 度lo/minの 条 件 で 測 定 し た.

2.5微 細 組 織 観 察 2.5.1表 面 研 磨

各 試 験 片 に 対 して 微 細 組 織 観 察 を行 うた め に,研 磨 を施 した.研 磨 に は 丸 本 ス トル ア ス 製 S5629卓 上 研 磨 装 置 を 用 い て 研 磨 した.研 磨 は 水 を流 しな が らお こ な い,丸 本 ス トル ア ス 製 耐 水 研 磨 紙 を#800→#1200→#2000の 順 で 用 い た.さ らに,同 社 製 のDP‑SuspensionMを 散 布 し,同 社 製 ルv‑一一・ブ リカ ン トを潤 滑 剤 と して 精 密 研 磨 を 行 っ た.最 後 に,同 社 製OP‑Uを パ フ 上 に 散 布 して 最 終 研 磨 を 行 っ た.研 磨 後 の 各 試 験 片 は ア ズ ワ ン製 超 音 波 洗 浄 機USM‑1を 用 い て蒸 留 水,エ タ ノ ー ル の 順 で 洗 浄 した.

OP‑Uに よ る研 磨 は 組 織 観 察 の 手 法 に よ っ て,研 磨 す る 時 間 を変 え る必 要 が あ る.EBSD 観 察 用 の 試 験 片 に 対 して は,OP‑Uに よ る研 磨 は 約2.7ks以 上 行 う必 要 が あ る.二 次 電 子 像

観 察 に 関 して はOP‑Uに よ る研 磨 が0.3ksほ どで 十 分 で あ っ た.

OP‑Uに よ る研 磨 の 際 に は ゴ ム手 袋 を 装 着 し,人 体 に 有 害 な 影 響 が 及 ば な い よ うに 注 意 す る こ とが 重 要 で あ る.

2.5.2電 子 後 方 散 乱 回 折(EBSD)法

時 効 処 理 前 の す べ て の 試 験 片 に 対 し て 日 本 電 子 製 走 査 型 電 子 顕 微 鏡JSM‑6510AとTSL製 OIMVer.7を 用 い てEBSD解 析 を 行 っ た.解 析 条 件 は,加 速 電 圧15kV,作 動 距 離(Working distance:WD)20mm,ス テ ッ プ サ イ ズ0.7pmと し た.結 晶 粒 界 は 方 位 差15Q以 上 を 大 角 粒

界,4‑150を 小 角 粒 界 と 定 義 し,そ れ ぞ れ 黒 の 太 線 と 赤 の 太 線 で 表 し た.ま た,取 得 し た 方 位 の デ ー タ か ら そ れ ぞ れ の 試 験 片 に お け る 結 晶 粒 径 を 算 出 し た.

ま たEBSD解 析 に よ っ て 得 ら れ た 方 位 か らKemelAverageMisorientation(KAM)値 を も と め た.こ こ で は,EBSDの 測 定 結 果 は 六 角 形 の ピ ク セ ル の 集 合 体 と し て 得 ら れ る.KAM値 は 測 定 し た ピ ク セ ル と そ の 周 り の ピ ク セ ル と の 方 位 差 の 平 均 値 で も と め ら れ る.

2.5.3走 査 型 電 子 顕 微 鏡(SEM)観 察

時 効 処 理 前 後,お よび 引 張 試 験 後 の 各 試 験 片 の破 断 面 に 対 し て,走 査 型 電 子 顕 微 鏡(SEM) を 用 い て 組 織 観 察 を行 っ た.観 察 条 件 は加 速 電 圧15kv,WDlOmmと して.

2.6室 温 引 張 試 験13

に て 行 な っ た.引 張 試 験 で の 機 械 的 特 性 は,0.2%耐 力(0.2%ProofStress),引 張 強 度(Tensile Strength),破 断 伸 び(ElongationtoFailure)に て 評 価 し た.0.2%耐 力 は ひ ず み ゲ ー ジ か ら 求 め た.引 張 強 度 は ク ロ ス ヘ ッ ド変 位 か ら 求 め た 応 カ ーひ ず み 曲 線 か ら 求 め た.典 型 的 な 応 力 ・ひ ず み 曲 線 と,o.2%耐 力,引 張 強 度 の 位 置 をFig.2‑8に 示 す.

正

い.◎◎

Fig.2‑7Formoftensilespecimen.

Tensile Strength

α2%Pr⑪ ◎群

Stress

も塾ゆ︒晦姻ゆ掬お

◎

F繍ure

Fig.2‑8Exampleoftensilestress‑straincurves.

破 断 伸 び εfは,破 断 後 の 試 験 片 を突 き合 わ せ,試 験 後 の 標 点 距 離 を 測 り,以 下 の 式 に て 求 め た.

̲Lア ーLo

εプ 隔 「 浸「 (2)

でここす示

Loは 試 験 前 の 標 点 距 離Lfは 破 断 後 の 標 点 距 離 で あ る.Fig.2‑9に そ の模 式 図 を

⇒

'蓋セns丘ICTest

Fig.2‑9Patterndiagramofspecimenbeforeandaftertensiletest.

第3章 実 験 結 果 3.lA7075合 金

3.1.1ビ ッ カ ー ス 硬 さ 試 験 結 果

ビ ッ カ ー ス 硬 さ 試 験 よ り得 られ たT6,APs‑lo,APs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 硬 化 曲 線 をFig .3‑

1に 示 す.各 試 験 片 は48.6ksで ピ ー ク 硬 さ が 得 られ た.ピ ー ク 硬 さ は そ れ ぞ れ183,186, 176,180HVと な っ た.こ の こ と か ら プ レ ス 速 度 に よ る ピ ー ク 硬 さ の 顕 著 な 差 は 見 ら れ な か っ た.

>t.ののΦε﹂璽の﹂Φ養﹀

200

180

160

140

120

100

80 3

Agingtime,t/ks

a

Fig.3‑lAgehardeningcurvesofT6,APS‑10,APS‑1.0,PS‑0.1.

ビ ッ カ ・・一一一・ス 硬 さ試 験 よ り得 ら れ たT6,BPs‑lo,BPs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 硬 化 曲 線 をFig.3‑

2に 示 す.各 試 験 片 は48.6ksで ピ ー ク 硬 さ が 得 ら れ た.ピ ー ク 硬 さ は そ れ ぞ れ183,189, 185,180HVと な っ た.こ の こ と か らAPS材 と 同 様 にBPS材 で も プ レ ス 速 度 に よ っ て ピ ー ク 硬 さ に 顕 著 な 差 は 見 られ な か っ た.

＼︿←hωのΦ⊆で﹂⑩=の﹂ΦXO一﹀

200

180

160

140

120

100

80

A.Q

一 畢 一T6 ri● 」BPS‑10

■■』● 』■■BPS‑1.0

̲▲̲PS‑0.1

10 3

Agingtime,t/ks

a

Fig.3‑2AgehardeningcurvesofT6,BPS‑10,BPS‑1.0,PS‑0.1.

プ レ ス す る タ イ ミ ン グ の 違 い が 硬 さ に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,Fig.3‑3(a)にAPS‑

10,BPS‑10材,Fig.3‑3(b)にAPS‑1.0,BPS‑LO材 の 時 効 硬 化 曲 線 を そ れ ぞ れ 示 す.プ レ ス 速 度 に 関 係 な く,APS材,BPS材 で ピ ー ク 硬 さ に 顕 著 な 差 は 見 ら れ な か っ た.

200

180 061 041 021

﹀工σのΦ⊆で﹂σ=の﹂Φ﹀で一﹀

100

80

Agingtime,tlks

a

200

180

061 041 021

﹀工㎡ωΦ⊆で﹂①̀ω﹂ΦX2>

100

80

一←APS‑10

̲4L.BPS‑10

Agingtime,t/ks

a

Fig.3‑3Agehardeningcurvesof(a)APS‑10,BPS‑10,(b)APS‑1.0,BPS‑1.0。

3.1.2XRD分 析 結 果

T6材 と 高 温 プ レ ス し た 各 試 験 片 のXRD分 析 結 果 をFig.3‑4に 示 す.A7075合 金 はTable2‑

1に 示 し た よ う に,化 学 組 成 は 約90%を ア ル ミ ニ ウ ム が 占 め て い る た め,強 度 の 大 き い ピ ー ク は す べ て ア ル ミ ニ ウ ム の も の で あ る.そ の た め 時 効 処 理 に よ っ て 微 細 に 析 出 す る η相 も し く は η'相の ピ ー ク は 確 認 す る こ と は で き な か っ た.一 方 で 強 度 は 小 さ い も の の η相 も し く は η'相の ピ ー ク が 過 去 の 報 告 か ら確 認 さ れ て い る22).

3040502・1de807080

Fig.3‑4XRDpatternofT6andhotpressedA7075alloyplates.

3.1.3EBSD分 析 結 果

Fig.3‑5に はEBsD分 析 結 果 か ら得 ら れ たT6,APs‑lo,APs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 処 理 前 に お け る 逆 極 点 図 を 示 す.結 晶 粒 径 は そ れ ぞ れ63.7,5.35,9.48,7.96pmで あ り,APS‑10, APS‑1.0,PS‑0.1材 で はT6材 と比 較 し て,結 晶 粒 が 微 細 に な っ た.し か し プ レ ス 速 度 に よ る 結 晶 粒 径 の 顕 著 な 差 は 見 ら れ な か っ た.ま た,T6材 で は 結 晶 粒 は 大 角 粒 界 に 囲 ま れ て い る.

一 方 で

,高 温 プ レ ス し た す べ て の 試 験 片 で は プ レ ス 速 度 に 関 係 な く,大 角 粒 界 で 囲 ま れ た 結

晶粒 内に小角粒界が多数存在す る亜結晶粒 が観察 された.

蘇灘しまのくし檸規

'響

繧ぐ野

r匂鵬

09 ・計欝灘撫灘

3,乳轡

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4

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d:5・35PMl

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、・＼ 総

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鵠.畢 薄 憩.・ ・

♂撫睡,楓嵐濯瓢

那.

Fig.3‑6に はEBsD分 析 結 果 か ら得 られ たT6,BPs‑lo,BPs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 処 理 前 に お け る 逆 極 点 図 を 示 す.結 晶 粒 径 は そ れ ぞ れ63.7,8.94,12.3,7.96pmで あ り,BPS‑10, BPS‑1.0,PS‑0.1材 で はT6材 と 比 較 し て,結 晶 粒 が 微 細 に な っ た.し か し プ レ ス 速 度 に よ る 結 晶 粒 径 の 顕 著 な 差 は 見 られ な か っ た.APS材 と 同 様 にBPS材 で も プ レ ス 速 度 に 関 係 な く, 大 角 粒 界 で 囲 ま れ た 結 晶 粒 内 に 小 角 粒 界 が 多 数 存 在 す る 亜 結 晶 粒 が 観 察 され た.

鷲鑑島・!が鰹跨p璽腕拳縛養

﹂.

◎ ・◎鯵,

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  い 詑

Fig.3‑61nversepolefiguresofA7075alloybefbreagingof(a)T6,(b)BPS‑10,(c)BPS‑1.0,(d)PS‑

0.1.

プ レ ス す る タ イ ミ ン グ の 違 い が 結 晶 粒 径 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,Fig.3‑7に は EBSD分 析 か ら 得 ら れ たAPS‑10,BPS‑10,APS‑1.0,BPS‑1.0材 の 時 効 処 理 に お け る 逆 極 点 図 を 示 す.結 晶 粒 径 は プ レ ス 速 度 に 関 係 な くBPS材 はAPS材 と 比 較 し て や や 粗 大 で あ っ た.

無轟 撃 、糟

1∴ ◎㌻1峨 、

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︑◎

Fig.3‑8に はEBsD分 析 か ら 得 ら れ たT6,APs‑lo,APs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 処 理 前 に お け るKAMmapとKAM値 を 示 す.周 囲 の ピ ク セ ル と 比 較 し てKAM値 が 高 い 部 分 程,濃 い 青 で 表 示 され る.APS‑10,APS‑1.0,PS‑0.1材 で は す べ てKAM値 が1以 上 と な っ た.し か しT6材 で はKAM値 は1未 満 と な っ た.ま た プ レ ス 速 度 の 違 い に よ るKAM値 の 顕 著 な 差 は 見 られ な か っ た.

圏

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欝 灘

黛・諸

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鉱〜.幽 藁鑛鱒 臨爵、1一 轄鶉

灘

Fig.3‑8KAMmapsofA7075alloybefbreagingof(a)T6,(b)APS‑10,(c)APS‑1.0,(d)PS‑0.1.

Fig.3‑9に はEBsD分 析 か ら得 ら れ たT6,BPs‑lo,BPs‑1.o,Ps‑o.1材 の 時 効 処 理 前 に お け るKAMmapとKAM値 を 示 す.APS材 と 同 様 にBPS‑10,BPS‑1.0材 はKAM値 が1以 上 と な っ た.ま た プ レ ス 速 度 の 違 い に よ るKAM値 の 顕 著 な 差 は 見 られ な か っ た.

、

(a>'、ntノ

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ψ ^{・.忍滴L瓢 ㌧理}KAMvalue=t55

Fig.3‑loに はEBsD分 析 か ら得 られ たAPs‑lo,BPs‑lo,APs‑1.o,BPs‑1.o材 の 時 効 処 理 前 に お け るKammapを 示 す.プ レ ス 速 度 に 関 係 な く,APS材,BPS材 共 にKAM値 が1以

上 で あ り,プ レ ス す る タ イ ミ ン グ に よ るKAM値 の 違 い は 見 られ な か っ た.

鞭

灘 饗

羅 顕

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麟 参 概字

督 ・呼'91■ ■■ ■レ参 灘 藏Mvalue麟1.46馨

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鱒﹁緊醒照磯

懸触 磁 華㌦壷,

蠣 、

墨・一誌無 盛 論

娩

Fig.3‑10KAMmapsofA7075alloybefbreagingof(a)APS‑10,(b)BPS‑10,(c)APS‑1.0,(d)BPS‑

1.0.

3.1.4SEM観 察 結 果

時 効 処 理 前 に お け るT6,APs‑lo,APs‑1.o,Ps‑o.1材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑llに 示 す.

T6材 で は 焼 鈍 し 時 に 生 じ た 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 が 十 分 に 固 溶 し た.APS‑10,APS‑1.0,PS‑

0.1材 で も 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 さ れ な か っ た.し か し 固 溶 し き れ ず や や 残 留 し た 金 属 間 化 合 物 も 観 察 さ れ た.プ レ ス 速 度 に よ る 組 織 の 顕 著 な 違 い は 見 ら れ な か っ た.

回

、

豊 些.

,,﹃㌔

騨鼎 鱒の帥嬰 榊榊脚 験鱒■

時 効 処 理 前 に お け るT6,BPs‑lo,BPs‑1.o,Ps‑o.1材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑12に 示 す.

APS材 と 同 様 に 焼 鈍 し 時 に 生 じ た 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 さ れ な か っ た.し か し 固 溶 し き れ ず や や 残 留 し た 金 属 間 化 合 物 も 観 察 さ れ た.プ レ ス 速 度 に よ る 組 織 の 顕 著 な 違 い は 見 ら れ な か っ た.

回

、

里

診 gts μ

贈 里

闘

"

︑

.嬰 』‑

Fig.3‑12SEMmicrographsofspecimensbefbreagingof(a)T6,(b)BPS‑10,(c)BPS‑1.0,(d)PS‑0.1.

プ レス す る タ イ ミ ン グ の 違 い が 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 の 固溶 に お よ ぼ す 影 響 を 調 査 す る た め に,時 効 処 理 前 に お け るAPs‑lo,BPs‑lo,APs‑1.o,BPs‑1.o材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑

13に 示 す.高 温 プ レス した す べ て の試 験 片 に お い て,固 溶 し きれ ず 残 留 した 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 が や や 残 留 した.し か しプ レス す る タイ ミ ン グ の違 い に よ る組 織 の 顕 著 な 違 い は 見

られ な か っ た.

回,、

砺 ̲響 一

噸

」ρ3

ψ ρ

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く.f

ピ ー ク 時 効 処 理 後 に お け るT6,APs‑lo,APs‑1.o,Ps‑o.1材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑14 に 示 す.T6材 で は 焼 鈍 し時 に 生 じ た 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 され な か っ た.し か しAPS‑

10,APS‑1.0,PS‑0.1材 で は 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 さ れ た.ま た プ レ ス 速 度 に よ る 組 織 の 顕 著 な 違 い は 見 ら れ な か っ た.

回

一

、3

、

四.

回

曝, も 、 ・,̀

' .,継

  1豊

回

超 矯 甥 鷺㍗

、.̲塾 」

Fig.3‑14SEMmicrographsofspecimensa丘eragingof(a)T6,(b)APS‑10,(c)APS‑1.0,(d)PS‑0.1.

ピ ー ク 時 効 処 理 後 に お け るT6,BPs‑lo,BPs‑1.o,Ps‑o.1材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑15 に 示 す.BPS‑10,BPS‑1.0材 で は 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 さ れ た.ま たAPS材 と 同 様 に プ

レ ス 速 度 に よ る 組 織 の 顕 著 な 違 い は 見 られ な か っ た.

回

̲̲̲幽̲̲闘̲繭 繍̲̲■ 』 謹』 繍

がな

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  欝

験 一輪祷 盟 幽

蓼 ^{' d}

盟 闇

ピ ー ク 時 効 処 理 後 に お け るAPs‑lo,BPs‑lo,APs‑1.o,BPs‑1.o材 のsEM観 察 結 果 をFig.3‑

16に 示 す.す べ て の 試 験 片 で 粗 大 な 金 属 間 化 合 物 は 観 察 さ れ た.し か し プ レ ス す る タ イ ミ ン グ に よ る 組 織 の 顕 著 な 違 い は 見 ら れ な か っ た.

覧、 魯

回 一 一 身お

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㌧

齢盟の嚇欄 脚騨一劇繭 竜

回 塾

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ノ

■

麹簿 ^'

嬰 Fig.3‑16SEMmicrographsofspecimensafteragingot(a)APs‑10,(b)bPS‑10,(c)APS‑1.0,(d)BPS‑

1.0.

3.15室 温 引 張 試 験 結 果

Fig.3‑17にT6,APs‑10,APs‑1.o,Ps‑o.1材 の 応 カ ーひ ず み 曲 線 を,そ こ か ら 得 ら れ た 各 試 験 片 の 機 械 的 特 性 をTable3‑1に そ れ ぞ れ 示 す.T6材 と 高 温 プ レ ス し た 各 試 験 片 の0.2%耐 力,引 張 強 度 は 同 等 程 度 で あ っ た.ま た,延 性 は す べ て の 試 験 片 で15%以 上 に 達 し た.し か

し,プ レ ス 速 度 に よ る 機 械 的 特 性 の 顕 著 な 違 い は 見 ら れ な か っ た.

700

oooooooooooo(◎FO4.(φ21

⑩∩寒2＼b︻ののΦ﹂一の①=の⊆Φト

00

一 一 臓T6

‑■ ■■APS‑10

‑APS‑1 .0

‑一 縢PS‑0 ,1

Afteraging Temperature=RT

Crossheadspeed=1mmlmin 510152025

TensiIestrain,ε(%)

Fig.3‑17Stress‑straincurvesatroomtemperatureofT6,APS‑10,APS‑1.0,PS‑0.1.

30

Fig.3‑18にT6,BPS‑10,BPS‑1.0,PS‑O.1材 の 応 カ ーひ ず み 曲 線 を,そ こ か ら 得 ら れ た 各 試 験 片 の 機 械 的 特 性 をTable3‑2に そ れ ぞ れ 示 す.APS材 と 同 様 にT6材 と 高 温 プ レ ス し た 各 試 験 片 の0.2%耐 力,引 張 強 度 は 同 等 程 度 で あ っ た.ま た,延 性 は す べ て の 試 験 片 で15%以 上 に 達 し た.し か し,プ レ ス 速 度 に よ る 機 械 的 特 性 の 顕 著 な 違 い は 見 られ な か っ た.

700

ooooooooooooハ◎541321

05∩ぎ2＼bhのの①﹂一のΦ一一の⊆①ト

00

一 ■‑T6

■ ■■■瞑BPS‑10

‑BPS‑1 .0

■ 闘 幽PS‑0 .1

Afteraging Temperature:RT

Crossheadspeed=1mmlmln 510152025

Tensilestrain,ε(%)

Fig.3‑18Stress‑straincurvesatroomtemperatureofT6,BPS‑10,BPS‑1.0,PS‑0.1.

Table3‑2Mechanicalpropertiesofspecimens.

SpecimensProofstress/MPaTensilestrength/MPaEbngation(%)

25.6 18.O l7.8 19.0

30

T6 BPSIO BPSI.O

PSO.1

443 466 449 453

545 549 537 516