集合組織制御を用いた高室温成形性マグネシウム合金冷間圧延板材の創製

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K04716
• 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): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マグネシウム合金 / 圧延 / 集合組織 / 成形性

Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、集合組織をランダム化したAZ（Mg-Al-Zn）系合金とAT（Mg-Al-Sn）系合金の高温圧延材およびTD-split textureを示すMg合金を対象として、初期集合組織と合金組成が冷間圧延性に与える影響を調査した。
始めに、AZ系とAT系Mg合金に対して高温圧延を行い、Mg-1.5Zn-0.2CeとMg-1.5Zn-0.1Ca合金に対して通常圧延を行い、圧延後に350℃1時間焼鈍処理を実施し、ランダム化した集合組織及びTD-split textureを有する圧延材を作製した。また、比較材として、強い底面集合組織を示す汎用Mg合金であるAZ31（Mg-3Al-1Zn）合金の通常圧延材（焼鈍材）を作製した。
次に、得られた各合金の熱間圧延材に対し、1パス当たり5％の圧下率でマルチパス冷間圧延を行い、パス間焼鈍せず、エッジ割れが発生し始める際の限界冷間圧下率を調べた。
初期集合組織がAZ31合金の冷間圧延性に及ぼす影響を調査した結果、弱い底面集合組織を持つ高温圧延材が通常圧延材に比べ、限界冷間圧下率が14％から34％に格段に向上したことを明らかにした。冷間圧延材の組織を観察すると、通常圧延材は歪み集中する粗大せん断帯が顕著に発生した。これに対し、高温圧延材は比較的に均一な変形組織を示し、この歪み集中の低減は冷間圧延性の向上に繋がったと考えられる。
AZ系やAT系Mg合金の添加元素濃度が冷間圧延性に及ぼす影響を調査した結果、AM30（Mg-3Al）合金に0.3wt%Znや0.3wt%Snを僅かに添加すると、冷間圧延性が大幅に改善することを突き止めた。一方、TD-split textureを有する圧延材は初期集合組織が圧延方向（RD）に(0001)面の方位分散が不足のため、RDに沿った圧延では、冷間圧延性の向上がAZ31合金通常圧延材に比べて限定的であった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

AZ31合金の冷間圧延性に及ぼす初期集合組織の影響を明らかにした。また、Mg合金の主要固溶元素であるAl、ZnとSnの添加量の影響について重点的に調査し、優れた冷間圧延性を得るための適正な合金組成を突き止めた。

Strategy for Future Research Activity

2022年度は、各合金の冷間圧延材の組織、機械的特性と張出し成形性を調査し、初期集合組織と合金組成が冷間圧延材の特性への影響を調査する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由は電気顕微鏡用消耗品、研磨用消耗品などの購入の費用を次年度に残したためである。次年度は電子顕微鏡用消耗品、研磨用消耗品などの購入に使用する予定である。