1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11225203
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
河村 能人 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ドミトリー ルズキン 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60302212)
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| Keywords | マグネシウム / 軽合金 / 急速凝固 / 機械的性質 / 非平衡 / ナノ結晶 / 非晶質 / 構造材料 |
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| Research Abstract |
従来にない優れた機械的性質を持つバルク合金の作製法として急速凝固粉末冶金法が最も期待される。この方法で高強度と高延性を併せ持つ材料を開発するためには、まず最適合金組成を探査する必要がある。
そこで、本年度は、合金組成探査の第一段階として、Mg-Li,Mg-Zn,Mg-Ca,Mg-Al系の2元系合金について合金組成を探査した。まず単ロール式液体急冷法を用いて急冷薄帯を作製し、その機械的性質の組織を調査した。得られた結果は、次に示すとおりである。
(1)X線回折測定の結果、Mg_<90>Ca_<10>およびMg_<100-X>Zn_X(25<X<45at%)の組成範囲において、アモルファス相の形成が確認された。アモルファスMg_<90>Ca_<10>およびMg_<70>Zn_<30>合金の引張強さはそれぞれ435MPaおよび758MPaであった。
(2)MgへのAl,CaおよびZnの固溶量はそれぞれ8at%,4at%および4at%であった。平衡状態図上でのMgへのCaおよびZnの最大固溶量はそれぞれ0.82at%および2.4at%であり、液体急冷による最大固溶量の増大が確認された。Mg-AlおよびMg-Zn系固溶体合金は、いずれも180°密着曲げが可能な延性を有するものであったが、Mg-Ca系合金においては密着曲げが不可能な脆いものであった。
(3)Mg-Al,Mg-CaおよびMg-Zn系合金において、添加溶質量の増加に伴って硬さの増加が見られたが、いずれの合金系においてもMg+化合物からなる試料は密着曲げが不可能な脆いものであった。これら脆い試料について延性の改善を図るため熱処理をおこなったが、Mg-Al,Mg-Zn系合金において熱処理による延性の改善は見られなかった。
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[Publications] D.V.Louzguire: "Production of Si_<55>Al_<20>Fe_<10>Ni_5Cr_5Zr_5 Bulk Amorphous Alloys by Hot Pressing"Mater.Sci.Tech.. 15. 583-585 (1999)
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[Publications] Y.Kawamura: "Elevated-Temperature Al-Ti-Fe-Cr Alloys with High Ductility at High-Strain-Rate"Mater.Trans.,JIM. 40. 392-395 (1999)
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[Publications] Y.Kawamura: "Rapidly Solidified Powder Matellurgy Al-Ti-Fe-X Alloys"Scripta Metall. Mater. 40. 1131-1137 (1999)
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[Publications] Y.Kawamura: "High-Strength Mg-Al-Ca Alloys Produced by Rapidly Solidified Power Metallurgy Processive"Mater.Sci.Forum. (2000)
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[Publications] D.V.Louzguine: "Influnce of Ni,Cu,Zr and Al Additions on Glass-Forming Ability and Mechanical Properties of Mg-Y-Mm(Mm=Mischmetal) Alloys"Mater.Sci.Forum. (2000)
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[Publications] K.Hayashi: "Structure and Mechanical Properties of Rapidly Solidifield Mg-X(X=Zn,Al,Ca,Li)Alloys"Mater.Sci.Forum. (2000)
