2016 Fiscal Year Annual Research Report
BCC/HCP相変態を利用した超高強度かつ高機能性を有するMg-Sc合金の創製
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15H05549
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
安藤 大輔 東北大学, 工学研究科, 助教 (50615820)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 形状記憶 / 超弾性 / マグネシウム / 軽金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまでの基礎研究において、マグネシウム合金では過去に例のないレベルの超高硬度の時効硬化型BCC Mg-Sc合金の創製に成功し、この準安定なBCC相がHCP相へと圧延などの強加工によって応力誘起変態することも見いだしている。もし、この合金系で熱弾性マルテンサイトBCC/HCP変態が生じれば、超弾性や形状記憶と言った機能性を併せ持った超高硬度マグネシウム合金が創製出来ると考え、研究を行っている。本研究ではBCC/HCP変態を利用した組織制御による高延性化、規則BCC相を利用し1GPaを超える高強度化、更には新規高機能性BCC型Mg合金創製の実現のため、以下の4点を焦点に研究を進めている。 (1) BCC/HCP変態を利用した加工熱処理プロセスによる高強度・高延性二相組織の探索、(2) HCP相を規則BCC相が包括した組織の変形機構解明、(3) BCC/HCP応力誘起・熱誘起変態の組成依存性と添加元素の影響、(4) BCC/HCP変態による超弾性効果・形状記憶効果の評価、以上を明らかにし、Mg合金では過去に報告された例のないBCC/HCP変態を利用した組織制御による高性能化とマルテンサイト的双晶変形による機能性付加に関する材料学的指針確立を目指している。現状では、Mg-Sc二元系において、(1)から(4)までの課題すべてを明らかにし、BCC/HCP変態を利用した組織制御方法を確立、Mg-Sc合金で-150℃で超弾性変形が生じること、Ms点はSc濃度に著しく依存し、Sc濃度制御により室温付近まであげられることがわかり、それぞれ論文として報告した。その一方で、まだ添加元素の影響に付いては明らかに出来ていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在の進捗状況は申請書の通りに進んでおり、おおむね順調に進展していると考えている。本年度からはMg-Sc二元合金だけでなく、諸特性に対する第三元素添加の影響について、調査を開始する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度からは昨年度まで行った実験に関して、第三元素を添加したMg-Sc合金を用いて研究を進める。これまで通りに、高周波溶解炉を用いて合金試料を作製すると、第三元素の最適選択とその濃度依存性を調査した場合にはコストがかかりすぎる。そこで、まずスパッタリング法を用いて試料を作製し、BCC相の安定性とMs点の測定をスクリーニング的に選択している元素に関して行う。その中で最も可能性のある三元系に関して、実際に高周波溶解炉で合金試料を作製して、機械的特性を評価していくつもりである。
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Research Products
(6 results)
