Creation of Smart Alloys with Anticorrosion Functions: A Change in Concept from Solid Solution of Corrosion-Resistant Elements to Secondary Phases

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18804
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Muto Izumi 東北大学, 工学研究科, 教授 (20400278)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅原 優 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40599057) ; 西本 昌史 東北大学, 工学研究科, 助教 (20880967)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 耐孔食性 / 腐食 / ステンレス鋼 / アルミニウム合金 / スマートアロイ / 耐食性 / マイクロ電気化学

Outline of Final Research Achievements

Resource-saving and highly corrosion resistant alloys (smart alloys) have been developed in this study. The newly developed smart alloys improved local corrosion resistance by utilizing a second phase. For Type 304L stainless steel, Mo was used to form the second phase, and two different steels were developed: insoluble Mo-enriched phase or soluble Mo-enriched phase. For AA7075 aluminum alloy, Mn was used to form the second phase, and it was found that the corrosion resistance is improved by the Mn-rich phase.

Free Research Field

材料電子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Moは腐食部で、可溶性のイオンになり溶液の腐食性を低下させることで、耐食性向上に寄与していることは知られていた。しかし、Moを母相に均一に固溶させた際には、防食作用が現れる時には、すでに合金は大きく腐食している。このため、「高耐食化＝高合金化」とされてきた。しかし、本研究は、Moを第二相に濃縮させることでも、防食効果が発揮することを見出した世界初の研究成果であり、今までの「固溶・高合金化による高耐食化」に対するパラダイム転換であり、耐食合金設計に大転換をもたらす可能性を秘めている。Al合金のMn濃化相に関しても、積層造形材など、粉末を出発材料とする工業製品の高耐食化への応用が期待される。