アルミニウム鋳造品の高強度化技術 −HIP処理による疲労強度向上とX線CTによる欠陥評価−

■機械金属部 藤井要 谷内大世

 アルミニウム合金鋳物は,車両軽量化のニーズから自動車部材等へ広く利用されている。今後さらに需要を広げるためには,材料強度特性を向上させることが必要であり,そのため,内在する微少欠陥を抑制することが重要課題とされている。鋳造欠陥を押しつぶし疲労強度を向上させる目的で用いられるHIP処理は,近年アルミニウム合金鋳物への適用が急速に進む技術の一つである。一方,欠陥の検査手法において,X線CTの利用が進み,製品内部の微少な欠陥の位置と大きさを三次元的に捉えることが可能となった。そこで,本報告では,HIP処理による欠陥抑制に注目し,それによる疲労強度向上とX線CTによる微少欠陥観察に対する有効性の検討を行った。その結果,(1)HIP処理は疲労強度を大幅に改善させることを確認した。(2)また,未処理品のX線CTによる観察では,三次元的に連結した収縮欠陥の形状が観察された。(3)それに対し,HIP処理品の収縮欠陥は,観察領域全体にわたって抑制されていること等が明らかになった。
キーワード: HIP, アルミニウム鋳造合金, X線CT

Study on High Strength Al Casting alloy for the Machine Parts
- Effects of HIP processing and Defects inspection by X-ray CT -

Kaname FUJII and Taisei YACHI

Aluminum alloy casting is widely used in areas such as automobile parts in response to the trend of building lighter vehicles. To further increase its demand, it is important to increase its strength property. To do so, it is crucial to control its internal micro defects. HIP processing, used for the purpose of removing casting defects to improve fatigue strength, is one of the techniques whose application on Aluminum alloy casting has quickly advanced in recent years. As for detecting methods, X-ray CT has made it possible to grasp the location and exact size of internal micro defects in three dimensions. In this report, we focused on defect control by HIP processing, and examined the improvement in fatigue strength by HIP processing and its effectiveness to counter micro defects discovered by X-ray CT. The following results were obtained. (1)We confirmed that HIP processing greatly improves fatigue strength. (2)From X-ray CTs of non-HIP processed samples, we observed three-dimensionally connected micro-shrinkages. (3)In contrast, it has become obvious that the HIP processed sample’s micro-shrinkages have been controlled over the entire domain observed.
Keywords : HIP, Al cast alloy, Xray-CT


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