時効析出を活用したマグネシウム合金板材の深絞り成形性向上

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04787
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 黄 新ショウ 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80415679)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マグネシウム合金 / 圧延 / 時効 / 成形性

Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、汎用AZ31合金に比べて高強度かつ時効強化可能なAZ61合金を対象として、時効処理が圧延材の組織、硬さ、室温深絞り成形性などに与える影響を調査した。
始めに、6wt％のAlを含むAZ61合金に対して高温圧延を行い、集合組織をランダム化した圧延材を作製した。350℃焼鈍処理後の板材は8.0の室温エリクセン値を示し、優れた室温張出し成形性を示した。
350℃焼鈍処理後のAZ61合金高温圧延材に対して、異なる析出形態を得るために各種条件で時効処理を行った。具体的には、200℃（8, 24, 96時間）と250℃(8, 24, 96時間)で時効処理を行った。X線回折測定によると、析出相であるβ相（Mg17Al12相）のピークは時効処理に伴って出現し、ピークの高さは時効時間とともに増大した。また、200℃時効材のβ相は、結晶粒内と粒界の両方に析出するが、250℃時効材のβ相は主に結晶粒界に析出することをSEM観察により明らかにした。ビッカース微小硬度を測定した結果、8時間時効材は焼鈍材と同程度の硬さであったが、24時間と96時間の時効材は焼鈍材よりも高い硬度を示した。
次に、焼鈍材および200℃と250℃の時効材を対象として室温深絞り試験を行った。未時効材は1.70の限界絞り比を示した。8時間と24時間の200℃時効材は同程度の1.70の限界絞り比を示したが、96時間の200℃時効材は1.70の絞り比において割れが発生し、深絞り成形性の低下が確認された。一方、250℃時効材はいずれの時効時間においても、最も高い限界絞り比（1.75）を示した。
以上の結果より、250℃時効によるβ相の析出は、硬さおよび室温深絞り成形性を同時に向上させることが可能であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

異なる条件で時効処理を行った結果、異なる析出形態を得ることができた。250℃時効により、硬さおよび室温深絞り成形性を同時に向上させることが可能であることを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

2019年度は、最も高い室温深絞り成形性を示す250℃時効材を対象として、温間深絞り成形性を重点的に調査する。

Causes of Carryover

理由：研磨用消耗品などの購入の費用を次年度に残したため。

使用計画：研磨用消耗品、電子顕微鏡用消耗品などの購入、成形用試料ブランクの加工費などに使用する予定である。