2007 Fiscal Year Annual Research Report
正六角形平衡相を利用した高温強度に優れる軽量材料の開発
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18560675
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松田 健二 University of Toyama, 大学院・理工学研究部, 准教授 (00209553)
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| Keywords | AI-Mg-Si合金 / Cu添加 / Ag添加 / β-Mg2Si相 / β'中間相 / 正六角形状 |
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| Research Abstract |
Al-Mg-Si合金にAg、Cuおよび複合添加した合金を12種類作製し、250℃以上の温度で時効処理、150℃〜400℃時効を施し、時効時間に対する硬さの変化挙動と時効析出組織について調査した。
Cuを単独で添加した合金では、高温での時効により、正六角形状のMg2Siと同じ形態のQ相が共存しており、その区別は電子回折に頼らなければならないことが判明した。これは両相の区別が形態だけでは不可能であることを意味し、常に透過型電子顕微鏡による構造の確認が必要であることがわかった。また、このCuを単独添加した合金では焼入れ直後から試料中に長さ約1nm,幅0.5nm程度の非常に微細な析出物が観察されており、この合金の核生成が焼入れ時の冷却過程でも進行していることがわかった(Mater.Tra員s.掲載) さらにAgを単独添加した合金では、中間相β'にAgが含まれると考えられる分析結果が得られた。とくにMgとAgが置換していると考えられる結果が、電子回折と高分解能透過電顕観察における格子定数の算出結果から得られており、添加された元素が単にAl-Ag系の化合物を作らないことが判明した。また特筆すべきこととして、Cuを単独添加した合金の場合には、主に高温で時効した場合の中間相としては4元系AIMgSiCuの中間相Q'が観察されたが、Agを単独添加した合金では、前述のβ'相が高温まで安定であるとともに、4元系AIMgSiCuの中間相Q'と類似の化合物も観察された。さらに、正六角形の板状β相の存在が本研究により始めて確認された。機械的性質ではAg添加はある一定量で硬さは頭打ちとなったが、適量のCuを同時に添加することで、硬さの増加が可能であり時効硬化速度も速かった。
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