東北大学 大学院工学研究科・工学部 マテリアル・開発系

プレスリリース

2005年

アルミニウム合金 ナノ結晶粒に微細化

2005年03月29日(日刊工業新聞)
知能デバイス材料学専攻 岡田 益男 教授

 東北大学工学研究科の岡田益男教授らのグループは、アルミニウム合金の結晶粒を数十ナノメートル~0.1マイクロメートルに微細化することに成功した。今回開発した結晶粒微細化方法は、アルミニウムにマグネシウムを3~7.8質量パーセント固溶させた合金に、水素を吸収させ、再び水素を放出させる水素熱処理法。同熱処理法は、水素と親和力の強い元素を主成分としたネオジム系磁石、チタン系合金、マグネシウム系合金では結晶粒を微細化する方法として知られていた。しかし、水素との親和力の弱い合金への適用は今回のアルミ合金が初めてとなる。

 今回の微細化方法では、原理的にはどのような合金でも水素と親和力の強い元素を固溶させてやればナノオーダーの結晶粒を得られることが特徴。通常のアルミ合金の結晶粒の大きさは20マイクロメートル程度であるが、強ひずみ加工などにより0.3マイクロメートル程度の粒径に微細化された場合、機械的強度が1.7倍以上向上することが知られている。現在のところ、合金ブロック全体を微細化することは困難であるが、応用範囲として、表面の強化、薄板、線材、粉末などでの利用を見込んでいる。

ナノ結晶粒化されたアルミニウム合金

ナノ結晶粒化されたアルミニウム合金