2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel Mg alloys with millefeuille structure
| Project Area | Materials science on mille-feullie structure -Developement of next-generation structural materials guided by a new strengthen principle- |
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| Project/Area Number |
18H05476
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山崎 倫昭 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (50343885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 能人 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (30250814)
奥田 浩司 京都大学, 工学研究科, 教授 (50214060)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 長周期積層構造 / ミルフィーユ構造 / キンク変形 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では、経験的ミルフィーユ条件を満たす硬質層の稀薄層状分散構造Mg合金の創製と特性発現条件・機構の理解を通して、ミルフィーユ構造（MFS）の強化理論確立と材料創製による学理構築を目指すことで領域の深化に貢献することを目的とした。具体的な成果は以下の通りである。
（1）通常場を用いたMFS物質創製： （1-1）成分設計・加工熱処理制御：硬質クラスター配列層 (CAL) が非周期に分散した稀薄Mg-Y-Zn合金の開発を行うとともに、キンク帯が導入された加工粒を押出加工により形成させるためのクラスター配列ナノプレート (CANaP) 厚さ、およびCANaP間隔の上限を明確にすることで経験的ミルフィーユ条件の精密化を行った。(1-2) 相変態・析出制御技術：相変態を利用してMg-Sc系新規MFS構造材料を創製した。bcc構造合金に冷間圧延を施した後に熱処理によってhcp相を析出させることでbcc/hcp層状組織を形成させ、更に冷間圧延にてキンク変形帯を導入するに至った。
(2) 非平衡場を用いたミルフィーユ構造物質創製： (2-1) 超急冷制御： 超急冷技術と適切な押出加工技術を組み合わせることで、MFSがα-Mg粒全面に形成された擬似単相Mg-Zn-Y希釈合金に動的再結晶することなく効果的にキンクを導入することに成功し、優れた機械的特性を得た。(2-2) 溶融塩プロセス制御：電解電流パルス変調電析によるMg/Ti層状構造膜の創製を行った。
(3) 最適プロセス経路の選択原理の実験的探索： Mg-Zn-Y合金急冷材への小中角散乱測定等により、CAL形成／消滅の機構を解明する研究を行い、過飽和固溶体からの積層欠陥導入とクラスタ成長の関係を明らかにするとともに，低温での熱処理により短距離積層構造または過渡的な非平衡微細構造である平均周期積層構造が形成することを明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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