2012 Fiscal Year Annual Research Report
汎用マグネシウム合金の高機能発現を目指したナノ・ミクロ組織制御プロセス技術の構築
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22246094
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30152846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮下 幸雄 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (00303181)
本間 智之 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (50452082)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 汎用型マグネシウム合金 / 塑性加工 / 熱処理 / ミクロ組織 / ナノ析出物 / 動的再結晶 / 機械的性質 / 集合組織 |
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| Research Abstract |
本年度は、Mg合金をユニバーサルな超軽量構造材料へと発展させるため、より高性能な汎用型マグネシウムMg合金展伸部材創製のための各指針の高精度化およびデータベース化を進めた。その際、高性能Mg合金部材創製のためのプロセス条件の最適化も同時に進めた。
Mg-Al-Ca-Mn系高合金材料では、押出し条件を変化させた試料を作製し、強度特性とミクロ組織因子の関係を明確にし、組織制御指針の構築を目指した。本合金では押出し温度の低下に伴い、再結晶粒径は小さくなり、未再結晶領域にはナノサイズのAl2Ca板状相が析出するものの、押出し温度、押出し速度が大きくなると再結晶粒径が粗大化し、ナノ析出物の数密度が減少し、未再結晶領域の体積率が減少するという特異な現象を示す。また、押出し速度の増加に伴い、底面すべりのシュミット因子が大きくなり、引張耐力が著しく低下する。一方、圧縮耐力は引張双晶のせん断因子に強く影響される。押出し温度のみを変化させた試料の再結晶粒径と0.2%耐力の関係はホール･ペッチ則に従うものの、押出しラム速度が大きくなると、その直線が引張では低応力側に、圧縮では高応力側に平行移動する。これらの結果から、本合金の強度特性には再結晶粒径、集合組織およびナノ析出物が強く影響していることが明らかになった。さらに、本合金の室温および150℃における超々ジュラルミンを超える高い疲労強度は、疲労伝播挙動解析から、ミクロ組織の熱的安定性に強く依存していることを明らかにした。
一方、Mg-Al-Ca-Mn系希薄合金では350℃程度の低温でも約60m/minのAl合金サッシ並みの高速押出しが可能で、その結果、再結晶粒は5μm程度にまで微細化され、かつT5処理により規則GPゾーンが形成され、耐力210MPa、伸び27％と新幹線構体に使用されている6N01Al合金並みの引張特性が得られることも見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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