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強加工マグネシウム合金の降伏現象発現メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 19656032
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

近藤 勝義  Osaka University, 接合科学研究所, 教授 (50345138)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芹川 正  大阪大学, 接合科学研究所, 特任研究員 (10345168)
今井 久志  大阪大学, 接合科学研究所, 特任研究員 (30452379)
川端 健詞  大阪大学, 接合科学研究所, 特任助教(常勤) (50432422)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords降伏応力 / 集合組織 / 強塑性加工 / マグネシウム / 異方性
Research Abstract

H19年度の研究成果として,Mg合金粉末に対して強加工を付与した後,押出加工を施すことにより1〜2ミクロン単位の均質な微細結晶粒の形成に加えて,結晶配向性の無秩序化による強度特性の異方性解消の可能性を示した.その過程で平均シュミット因子が強加工量に強く依存し,それにより擬似的な降伏現象を伴って耐力が著しく増大(70〜90%)することを明らかにした.そこで,これらの結果に基づき,局所的に結晶粒の微細化と配向性緩和を実現すべく,Mg素地中に微細なチタン(Ti)粒子を分散させた状態で押出加工を付与し,Ti粒子周辺での加工歪の集積による微細な動的再結晶組織形成と底面配向性の低下を行った.それぞれの特性は押出加工比を変えることで制御できることから押出比を25〜90とし,各素材における引張強度特性を調査した.その結果,押出加工比の増加に伴い,上述した擬似降伏現象が明確に現れ,同時に耐力が40〜65%程度増加(引張強さは10〜20%程度増大).さらに,この現象を検証すべく,急冷凝固法で作製した微細結晶粒組織と無秩序な集合組織を有するMg合金粉末を準備し,熱間押出加工により固化した後,引張強度特性を評価した.その際,熱処理条件を変更することで平均結晶粒径を0.5〜48ミクロンの範囲とした.その結果,平均シュミット因子はいずれの素材でもほぼ0.18〜0.21で顕著な差異はなかったが,耐力に関してはHall-Petch経験式に即しており, S-S曲線においても擬似降伏現象がいずれにおいても確認された.またSEM/TEM観察により全ての押出材において100〜200nmのAl-Ca系金属間化合物微粒子がα-Mg結晶粒界に点在し,これが粒界すべりを抑制した結果,上記のような降伏現象が発現したものと考える.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007

All Presentation (9 results)

  • [Presentation] 急冷凝固マグネシウム合金粉末押出の組織と力学特性2008

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      第59回塑性加工連合講演会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2008-11-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti粒子分散Mg一A1系複合材料の界面構造と力学特性2008

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成20年度秋季講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2008-11-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti粒子分散Mg基複合粉末押出材の力学特性と組織2008

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成20年度秋季講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2008-11-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti粒子分散Mg基複合粉末の押出固化成形と力学特性2008

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      日本金属学会2008年秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本)
    • Year and Date
      2008-09-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanical Behavior of Powder Metallurgy Extruded AZ31B Alloys by Microstructure and Texture Control via Roll-Compaction Process2008

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      5th Thailand Materials Sdence and Technology Conference
    • Place of Presentation
      MTEC (バンコク・タイ)
    • Year and Date
      2008-09-18
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] High-strength magnesium alloy via repeated plastic deformation2007

    • Author(s)
      Katsuyoshi Kondoh
    • Organizer
      2nd Asian Symposium on Magnesium Alloys (ASAMA-II)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Grain-refined Magnesium Alloys via Severe Plastic Deformation2007

    • Author(s)
      Katsuyoshi Kondoh
    • Organizer
      1st Thailand Metallurgy Conference "Metal R & D for 21st Century"
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 粉体繰り返し圧延(RCPプロセス)を施したMg-Gd-Y-Zn-Zr合金の組織と機械的特性2007

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      日本機械学会2007年度年次大会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪吹田市)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] RCP処理を施したマグネシウム合金押出材の組識と集合組識2007

    • Author(s)
      近藤勝義
    • Organizer
      日本機械学会, 第15回機械材料・材料加工技術講演会
    • Place of Presentation
      長岡技術科学大学(新潟)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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