Furukawa-Sky Review No.4 (April 2008)

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技術論文

Al-3.0%Mg-1.0%Cu合金の時効硬化およびナノ析出組織に及ぼすAg添加の影響
Effects of Ag Addition on Age-hardening and Nano-scale Precipitate Microstructures of an Al-3.0%Mg-1.0%Cu Alloy
- 軽金属学会 平成19年度 「軽金属論文賞」 受賞 -

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  • 廣澤 渉一
    Shoichi Hirosawa
  • 大村 知也
    Tomoya Omura
  • 里 達雄
    Tatsuo Sato
  • 鈴木 義和
    Yoshikazu Suzuki

本研究では,Al-3.0%Mg-1.0%Cu 合金およびそれにAgを添加した合金の時効硬化挙動を硬さ測定によって調べ,さらに高分解能透過電顕(HRTEM)や3次元アトムプローブ(3DAP)によって検出したナノ析出組織との関連を調べた。Agの添加はベークハード条件(433 K で1.2 ks)における硬さを増加させ,これはMg ,Ag およびCuを含むクラスタの急速な形成によることが分かった。粒状Z相の形成もこのMg/Cu/Agクラスタによって顕著に促進され,第二硬化段階における硬化量を増加させる。これは,Mg/Cu/AgクラスタがZ相の有効な核生成サイトを提供するためであり,三元合金で形成するMg/Cuクラスタにはそのような効果が少ないことが分かった。

In this work, the bake-hardening(BH) response of Al-3.0%Mg-1.0%Cu alloys with and without Ag has been investigated by a hardness test, and related to the nano-scale precipitate microstructures observed by high resolution transmission electron microscopy(HRTEM) and a three-dimensional atom probe(3DAP). The small addition of Ag increased hardness under a BH condition(e.g. 443 K for 1.2 ks) due to the rapidly formed nanoclusters containing Mg, Ag and/ or Cu. The formation of the equiaxed Z phase was also accelerated by the Mg/Cu/Ag clusters, resulting in the more increased second-stage hardening. This strongly suggests that Mg/Cu/Ag clusters provide effective nucleation sites for the Z phase, whereas Mg/Cu clusters formed in the ternary alloy do less.

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