| Project/Area Number |
20K05149
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
Itoi Takaomi 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (50333670)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | マグネシウム / インジウム / 面心立法構造 / 圧延 / 難燃性 / マグネシウム合金 / 加工性 / 組織制御 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、すべりによる等方的な変形が可能な面心立方構造を有するMg合金（Mg-In固溶体：Mg0.1In0.9）の利用に着想し、Mg合金の冷間加工性の根本的な改善を試みる。しかしInの密度は7.31 g/cm3と、合金化によりMg合金の軽量性が損なわれる。そこで、Mg-In合金について、Inよりも 密度の小さい第3元素の添加・置換によりMg0.1In0.9の生成範囲 （固溶限）を広げて低密度化を図る。さらに難燃性にも配慮した合金化を試み、室温での易加工性（圧延特性、2次加工性）、低密度および難燃性を兼ね備えたMg合金を創製し、圧延前後の組織観察により加工性と強化メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The Mg0.1In0.9 phase with FCC structure was formed in Mg-In and Mg-Al-In alloys. The LCR (Limiting Cold-Rolling ratio) at room temperature tended to increase with increasing area fraction of the Mg0.1In0.9 phase, and the LCR achieved 80% for the single Mg0.1In0.9 phase in both alloys. Since the Mg0.1In0.9 phase dissolves about 5 mol% of Al, substituting Al for In in the Mg-In alloy was effective in reducing density. The density of the Mg80Al7In13 (mol%) alloy is 2.60g/cm3, which is lower than that of Al, and the LCR showed 49%. When a small amount of Ca or Y was added to the Mg-Al-In alloy, the additional elements formed oxides on the surface on the molten alloy during combustion, showing excellent flame retardancy.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
輸送機器の軽量化は直接的に燃費の向上につながるため、Mg合金は自動車や鉄道および航空機へ仕様が期待されている。しかし、Mgは六方晶構造であることから室温での加工性がAlなどの軽金属と比較して劣る。本研究ではこれまで試みられていない、面心立法構造のMg合金を作製し、密度の低下に配慮しながらIn添加によるFCC構造への変化を明らかにして室温での圧延特性を改善したところに意義がある。さらに少量のCaやYの添加により難燃性についても改善を試み、より広範の輸送機器への活用の可能性を試みたところを特徴とする。
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