固溶体合金の再結晶について

固溶体合金の再結晶について

著者 浜崎 美智子

雑誌名 鹿児島大学工学部研究報告

巻 2

ページ 17‑22

別言語のタイトル ON THE RECRYSTALLIZATION OF SINGLE SOLID SOLUTION ALLOYS

URL http://hdl.handle.net/10232/10630

固溶体合金の再結晶について

著者 浜崎 美智子

雑誌名 鹿児島大学工学部研究報告

巻 2

ページ 17‑22

別言語のタイトル ON THE RECRYSTALLIZATION OF SINGLE SOLID SOLUTION ALLOYS

URL http://hdl.handle.net/10232/00010513

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日印

に つ い て 浜 崎 美 智 子 ＊

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Thisstudywascarriedouttoclarifythesofteningbohaviorofalloysofsinglesolidsolu‐ tioninconnectionwithpreviousreport・Resultsobtainedwereasfollows：

１．Beginningofrecrystallizationandsofteningofquenehedspeclmenbeforecoldrollingwas slightlydelayedcomparedwithslowcooledonebeforecoldrollin９．

２．Recrystallizationofalloysofsinglesolidsolutionoccuredveryrapidlyandsecmedto

havecertainactivationenergyforsoftening、

３．ByX‑rayanalysis，itwasascertainedthatnucleiofrecrystallizationformedinconsider‑

ablyearlytime．

ReceivedMay31，1962.

供した．

Cu‑Ni2Si合金

鋳塊を900℃,２ｈｒ均熱後２５％の冷間圧延を行な って，次の４種の処理を施こした．

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ｂ同上後２０％冷間圧延および４０％冷間圧延 ｃ900°Ｃ,１ｈｒ保持後５０℃/ｈｒの割合で徐冷 ｄ同上後２０％冷間圧延および４０％冷間圧延 Cu‑Zn合金

鋳塊を850℃で２５％熱間圧延した後,次の４種の 処理を施こした．

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ｂ同上後２０％冷間圧延および４０％冷間圧延 c800oC,１ｈｒ保持後５０℃/ｈｒの割合で徐冷 ｄ同上後２０％冷間圧延および４０％冷間圧延 Cu‑Ni合金

鋳塊を950℃,１ｈｒ均熱後２５％の冷間圧延を行な って，次の処理を施こした．

a950oC,１ｈｒ水冷

ｂ同上後２０％冷間圧延および７０％冷間圧延 ｃ950。C １ｈｒ保持後５０℃/ｈｒの割合で徐冷 ｄ同上後２０％冷間圧延および７０％冷間圧延 以上前報の場合と同様，高温より水冷，水冷後冷間 l r延，高温より徐冷，徐冷後冷間圧延の処理を施こし たものについて，100°Ｃより５０℃間隔に階段的に昇 温し，各温度１ｈｒ繰返し加熱水冷の再加熱処理を施 こして，その間の硬度変化をみた．また種々の温度の

Ⅱ 、 緒 言

前報')においては，比較的単純な析出硬化性合金につ いて実験を行ない，溶体化水冷後冷間圧延したものが 徐冷焼鈍後冷間圧延したものに較べて再結晶軟化の耕 しく遅れることを認めたのであるが，木報告において はこれと比較検討する意味で，析出硬化性を有しない 単純な均一岡溶体合金についてその再結晶の過程を追

求した．

１１．試料と実験方法

試料はＴａｂｌｅｌに示す配合組成のものをタンマン 炉で熔製し，シェル型に鋳造した．Ｔａｂｌｅｌの合金の 中Ｅは前報と同様，Ｎｉ:Ｓｉ＝４:１（亜量比）の割合と して，0.5％Ni2SiとＣｕとの擬二元合金としたもの である．いずれの試料も徐冷焼鈍の状態で均一間熔休 の領域にはいる組成である．

Table、１CompositionofSpecimens

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固 溶 体 合 金 の 再 結

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＊ 機 械 工 学 教 室

得られた鋳塊には，析出硬化性合金の結果と比較す るために，前報同様次のごとき処理を施こして実験に

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saltbath中で種々の時間保持水冷して，その間の硬 度変化および組織の変化をみた．一部については計数 管自記式Ｘ線回折装置によるＸ線解析を行なった．

、 、 実 験 結 果 と そ の 考 察

Fig.１，Fig.２，Fig.３にそれぞれCu‑Ni2Si合金，

Cu‑Zn合金，Cu‑Ni合金を階段的に昇温繰返し再加 熱するときの硬度変化を示す．これでみると，析出硬 化性合金に較べると著しく微弱ではあるが，均一固溶 体合金においても，急冷後冷間圧延したものの再加熱 による軟化が徐冷後冷間圧延したものに較べて遅れる のが認められる．そこで更にこの現象を確かめるため 各温度のｓａｌｔｂａｔｈ中に浸潰して，保持時間による硬 度の変化をみた．

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Fig.４，Fig.５，Fig.６にそれぞれCu‑Ni2Si合金，

Cu‑Zn合金，Cu‑Ni合金についての結果を示す．こ れでみても急冷後冷間圧延したものは徐冷後冷間圧延 したものに較べて，わずかながら軟化が遅れるのが認 められる．またＣｕ一Ｚｎ合金についてみるに，挫度の 高い３０％Ｚｎ合金は濃度の低い２０％Ｚｎ合金に較 べて，急冷後冷間圧延したものも徐冷後冷間圧延した ものも軟化の始まるのが早い．Photo、１はCu‑Ni2Si 合金の600℃保持中の組織の変化を示したもので,徐 冷後冷間圧延したものは1ｍｉｎ加熱でほぼ再結晶を完 了しているのに対し，急冷後冷間圧延したものは１ mｉｎ加熱ではなお再結晶を完了していない．Photo,２ はＣｕ‑30％Ｚｎ合金の350℃保持中の組織の変化を 示す．８０ｍin保持では急冷後冷間圧延したものも徐冷

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鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 ２ 号

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冷間圧延したものは，徐冷後冷間圧延したものに較べ て，再結晶軟化の遅れる現象のあることを認めた．こ れは徐冷したものが急冷したものに較べて，冷却中の 原子の移動，拡散が容易で，そのため格子欠陥や転位 の数もより少なくなるため，冷間圧延後再加熱の際の 整格子，すなわち再結晶核の生成も容易になることに あるものとみられる．なお均一固溶体合金の場合は析 出硬化性合金の徐冷焼鈍したものに較べても再結品に よる軟化は怠激であって，特定な軟化の活性化エネル

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後冷間圧延したものもいずれも再結IIIiI1の過程にある が，前若は後者に較べて再結晶の進行力ｉｔやや遅いのが みられる．Ｐｈｏｔｏ３はCu‑Ni合金の630℃保持中 の組織変化を示す．４ｍｉｎ保持で比較すると，急冷 後冷間圧延したものが，徐冷後冷間圧延したものに較 べ て 再 結 晶 の 生 成 と そ の 生 長 が や や 遅 い の が み ら れ る．

以上の結果より均一間溶体合金においても，極くわ ずかではあるが析出硬化性合金にみるように，急冷後

（ ｅ ） （ ｆ ） （ ９ ） （ ｈ ） Photo｡１．MicrostructureofCu‑0.5％Ni2Sialloys．×100

40％coldrolledafterquenching．

（a）AsColdrolled．（b）Agedat600oCforlmin．（c）Ａｇｅｄａｔ６００ｏＣｆｏＩ ５ｍin．（d）Ａｇｅｄａｔ６００ｏＣｆｏｒ６０ｍｉｎ、

４０％coldrolledafterslowcooling．

（e）AsColdrolled．（f）Ａｇｅｄａｔ６００･Ｃｆｏｒｌｍｉｎ．（９）Ａｇｅｄａｔ６００ｏＣｆｏｒ ５ｍin．（h）Ａｇｅｄａｔ６００･Ｃｆｏｒ６０ｍｉｎ．

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浜 崎 ： 固 溶 体 合 金 の 再 結 晶 に つ い て

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鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 ２ 号

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（d）Ａｇｅｄａｔ３５０ｏＣｆｏｒｌｍｉｎ．（e）Ａｇｅｄａｔ３５０°Ｃｆｏｒ５ｍｉｎ．（f）Ａｇｅｄａｔ３５０ｏＣ ｆｏｒ８０ｍｉｎ．

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浜 崎 ： 固 溶 体 合 金 の 再 結 晶 に つ い て

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(ａ） (ｂ） (ｃ）

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略

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（ ｄ ） （ ｅ ） （ ｆ ） Photo､３．MicrostructureofCu‑30％Nialloys．×400 70％coldrolledafterquenching．

（a）Ａｇｅｄａｔ６〕ＯｏＣｆｏｒ４ｍｉｎ．（b）Ａｇｅｄａｔ630℃ｆｏｒｌ６ｍｉｎ．（c）Ａｇｅｄａｔ６３０ｏＣ ｆｏｒ２５６ｍｉｎ、

７０％coldrolledafterslowcooling．

（d）Ａｇｅｄａｔ６３０｡ｆｏｒ４ｍｉｎ．（e）Ａｇｅｄａｔ６３０ｏＣｆｏｒｌ６ｍｉｎ．（f）Ａｇｅｄａｔ６３０ｏＣ

ｆｏｒ２５６ｍｉｎ．

Fig.８．Ｘ−ＲａｙｇｒａｐｈｏｆＣｕ−Ｎｉ７０％coldrolledafterslowcooling，

1）Asslowcooling，２）Ascoldrolled、３）Ａｇｅｄａｔ６３０ｏＣｆｏｒｌｍｉｎ，

4）Ａｇｅｄａｔ６３０。Ｃｆｂｒ２５６ｍｉｎ．

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2２ 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 ２ 号

ギーをもつもののようである．

Fig.７，Fig.８はCu‑Ni合金の急冷後冷間圧延し たものと徐冷後冷間圧延したものの，630°Ｃ保持によ るＸ線回折像の変化を示す．Ｈｇ､６にみるごとく，

１ｍｉｎ加熱ではごくわずかに軟化しているのみである が，Ｘ線解析の結果は急冷したものも徐冷したものも １ｍｉｎ加熱ですでに（111）面，（002）面の著しい増 加をみる．ポリゴン化すなわち整格子の形成がかなり 早い時期になされることを示すものである．また急冷 のままにおけるより徐冷のままの方が(111)面,（002）

面が強く現われるのは，加工前にすでに徐冷したもの の方が微小整格子のより多く存在することを示すもの と考える．

１ V ・ 総 括

析出硬化性を有しない単純な均一固溶体合金につい て，その再結晶の過程を追求し次の結果を得た．

へ こ

１．均一固溶体合金においても，極くわずかではあ るが析出硬化性合金にみられるように，急冷後冷間圧 延したものは徐冷後冷間圧延したものに較べて，再結 晶軟化の遅れる現象のあることを見出した．

２．均一固溶体合金においては，再結晶による軟化 が急激であって，特定の軟化の活性化エネルギーを有 するもののようである．

３．Ｘ線解析の結果，ポリゴン化すなわち整格子の 形成は硬度，組織の変化として現われる以前かなり早 い時期になされることを認めた．

終りにこの研究に対し，終始御鞭健，御指導を賜り ました末永勝郎先生，及び若原稔先生に心より感謝の 意を表する次第であります．

文 献

１）末永，浜崎：鹿児島大学工学部研究報告，２

（1962)，１１〜16.