高エネルギー荷電粒子ビームを用いたアルミ軽合金の硬度制御

Hardening of Al-Cu-Mg alloy by energetic ion irradiation

光田 智昭*; 岩瀬 彰宏*; 齋藤 勇一

Mitsuda, Tomoaki*; Iwase, Akihiro*; Saito, Yuichi

金属や酸化物材料など無機材料において、高エネルギー荷電粒子ビームを利用した物質改質や創製に取り組んでいる。本研究では、ジュラルミン及び比較のための純アルミニウム金属,アルミニウム-銅2元合金にタンデム加速器からの10MeVヨウ素イオンなどによる照射を行い、照射前後の表面硬度及び微細結晶構造の変化を3次元アトムプローブ等を用いて評価した。その結果、重イオンビームでこの材料を照射すると、室温で2時間の照射により、150C時効の最大値に相当する硬度が得られた。これは、イオン照射促進析出によるナノメートルサイズの微小析出物が生成されたためであることを3次元アトムプローブ観察により明らかにした。また、イオン照射と熱時効を組合せたプロセシングを行うと、さらなる硬度の上昇がみられ、これは、照射によって析出したナノスケール析出物を核として、熱時効により核成長が起ったためであることを3次元アトムプローブ観察により明らかにした。

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