2020 Fiscal Year Research-status Report
新規高温材料強化機構を利用した難燃性超軽量高強度耐熱マグネシウム合金の開発
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19K05054
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
寺田 芳弘 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (40250485)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 高温強度 / ラメラ組織 / 高分解能電子顕微鏡 / 異相界面 / 転位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Mg－Ca 二元系 α-Mg/C14－Mg2Ca ナノラメラ合金について，室温から 473 K の温度領域の広範なひずみ速度において引張試験を行い，あわせて，473 K/40 MPa においてクリープ試験を行った。2020年度に得られた成果を，項目別に以下に総括する。（１）ナノラメラ合金について引張試験を行うと，423 K 以下の低温度領域では，降伏現象が生じる前に試験片は破断し，塑性変形は生じない。これに対し，473 K 以上の高温度領域においては塑性変形が生じ，ひずみ速度の低下に伴い塑性変形能は高くなる。（２）ナノラメラ合金について，473 K，応力 40 MPa にてクリープ試験を行うと，クリープ曲線は，通常型の遷移域の後に最小クリープ速度を示し，加速域を経て破断に至る。ラメラ間隔が小さいほど最小クリープ速度が低下することから，α/C14 界面は高温クリープ強度の向上に有効に作用し，クリープ強化因子とみなすことができる。（３）ナノラメラ合金のクリープ中において，転位の活動は主に α-Mg ラメラ内部にて生じ，転位の大半は同一のバーガーズベクトルを有する a 転位となる。また，α/C14 界面上において，転位はランダムに分布している。α/C14 界面は α-Mg ラメラ内部における a 転位のすべり運動の障害としてはたらき，α/C14 界面上において転位の消滅および最配列は生じない。（４）ナノラメラ合金の高強度化を指向して，α-Cr/Cr2Nb 合金および α-Nb/Cr2Nb 合金の試作を行い，ナノラメラ組織の組織安定性を評価した。
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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
本研究の遂行にあたり，クリープ試験装置が回復したため，当初予定していた調査研究項目の研究課題を遂行した。全体として研究はおおむね順調に進捗しているものと判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究結果から，① α-Mg/C14－Mg2Ca ナノラメラ合金が 573 K 以下の温度領域において組織安定となること，② 473 K 以上の高温において塑性変形能を有すること，および，③ ラメラ間隔の減少により高温クリープ強度が増加すること，が明らかとなった。これらの結果を受けて，当初の計画どおりに，組織安定な 473-523 K において高温クリープ試験を実施し，クリープの応力指数，および，クリープの活性化エネルギーなどの基礎的なクリープパラメータを調査し，本系合金におけるクリープ変形メカニズムを明らかにする。
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