2004 Fiscal Year Annual Research Report

メカニカルアロイングによるマグネシウム合金のエコマテリアルプロセスと環境強度特性

Research Project

Project/Area Number	15560084
Research Institution	Musashi Institute of Technology
Principal Investigator	湯浅栄二武蔵工業大学, 工学部, 教授 (00061531)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉田明武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (70257103)
Keywords	マグネシウム合金 / メカニカルアロイング / リサイクル / 切削チップ / 固相反応 / 拡散接合 / 耐食性 / 耐磨耗性
Research Abstract	これまでの研究でMg合金(AZ31B)合金切削チップに、AZ31合金の主要元素である、種々の量のAlとZn粉末を混合し、MAした結果、ナノ結晶の過飽和固溶体合金、金属間化合物あるいはアモルファス合金が生成することを明らかにした。また、Mg-Al-Zn三元系混合粉末では、準結晶となることを見出した。しかし、Mg合金は活性金属であるため、耐食性や耐摩耗性のような表面特性が劣る。そこで、本年度は、Mg合金の表面改質をするために、これまでと同様に、Mg合金の切削チップに種々の量のAl粉末を加え、得られたMA合金粉末を用い,Mg合金表面に積層して接合することを試みた。接合方法は通常の塑性加工法で圧縮変形となる圧延と鍛造加工を応用した。そして、接合条件と接合特性の関係を種々の接合条件(加工方法、加工温度、加工率)のもとで接合特性を調査した。その結果、MA粉末をMg合金板上に積層し、圧延加工することで、MA合金金粉末を強固に接合することが可能であった。また、この積層板は、MA合金層を引張応力側とする曲げ強度が優れることも明らかにした。鍛造加工では、基本的な変形の一軸圧縮変形でMA粉末とMg合金の接合を試みた。その結果、両合金は変形中の拡散により強固に接合することが、接合界面の成分分析の結果から確認できた。さらに、接合したMA合金層はMA粉末粒子の硬さより硬化した。また、耐食性は24時間、塩水噴霧試験しても腐食孔は生成せず、MA粉末でMg合金を改質することにより、耐食性が著しく改善できた。表面改質層の耐摩耗特性は、対焼入れ鋼とした摩耗試験を行った結果、母材のAZ31合金の約1/3の磨耗量であった。