最適組織制御によるマグネシウム合金の機械的特性の向上

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11225202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小池 淳一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10261588)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 公一 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90108465) ; 鈴木 真由美 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20292245)
• Keywords: マグネシウム / 転位 / 機械的性質 / Mg-Zn / 強度 / 延性

Research Abstract

Mg合金の室温延性を高めると同時に強度を向上させることを目的として研究を行っている。Mg合金の延性が乏しい理由には底面すべりのせん断応力が他のすべり系に比べて百倍程度小さいために、von Misesの条件が満たされないことにある。本研究では、底面すべりだけを抑制することによって、他のすべり系を活動させることにある。これが実現できれば強度・延性ともに向上できる可能性がある。本年度に試みた手法は異方性の高い析出物を利用して、転位すべりの方向を選択的に抑制しようとするものである。このために選んだ合金系はMg-Zn合金である。150℃において種々の時間時効を施し、MgZn_2タイプの異方性析出物を形成した。この析出物はC軸方向に長く延びるため底面すべり転位の活動を優先的に抑制し、柱面すべり転位の活動は妨げないことが考えられる。現在までに行った時効条件では延性が向上するような析出形態は得られていない。今後時効条件を広範囲に変化させて延性の向上をねらうつもりである。また、液体急冷によってZnを強制固溶させた合金を時効するとZn濃度が8から15%において底面が急冷箔帯の面に対して平行に強く配向することが明らかになった。このことは単軸引張試験において底面にかかるせん断応力が無視できるようになるため、底面すべり以外のすべり系の活動が生じ強度と延性の両方が向上する可能性がある。よって配向性の制御と機械的性質についても注目して研究を進めていく計画である。

Research Products

• [Publications] 鈴木真由美: "Creep Strength of Binary Magnesium Alloys up to 0.6Tm"Creep and Fracture of Engineering Materials and Strength. 609-616 (1999)
• [Publications] 小池淳一: "Machanical Properties and Microstructures of Heat-Resistant Mg-Al-Ca Alloys Formed by Thixomoiding"Magnesium Technology 2000. (2000)
• [Publications] 鈴木真由美: "Creep Deformation Behavior and Dislocation Substructures of Mg-Y Binary Alloys"Strength of Materials. (2000)