2022 Fiscal Year Research-status Report
The role of slip and twinning in bending deformation of HCP metals
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22K04672
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
安藤 新二 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (40222781)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北原 弘基 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 准教授 (50397650)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 曲げ降伏応力 / 曲げ延性 / 結晶方位依存性 / 底面すべり / 非底面すべり / 双晶変形 / 中立面の移動 / 単結晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，純マグネシウム多結晶を圧延し，熱処理により結晶粒径が20,50,100μmとなる板材を作製した．この圧延材から圧延方向に対し曲げの中立面の方向が異なる４種類の試験片を用いて３点曲げ試験を行い，結晶方位による異方性を調査した．いずれの粒径においても，圧延面が中立面と平行な試験片（TR）は，中立面と垂直な試験片（TN）より曲げ延性が高いことがわかった．また曲げ降伏応力は，ホールペッチ則に従い，粒径の-1/2乗に比例して高くなり，TR試験片の方がTN試験片より若干高い値を示した．延性が異なった理由として，TR試験片は曲げにより底面すべりと{10-12}双晶により変形するのに対し，TN試験片では，底面すべりがほとんど起こることができず，双晶のみで変形するということがわかった．また，多結晶材でも圧延集合組織を持つため，純マグネシウム単結晶の曲げ変形挙動と同様な異方性を示し，TR試験片は，Gull-arm状に変形することがわかった．
マグネシウムの曲げ変形に対する合金元素の影響を調べるためにMg-7.5LiおよびMg-12Li多結晶圧延材を作製し，同様に曲げ試験を行なった．その結果，7.5Liの添加では純マグネシウムと大差ないが，12Liでは大きく曲げ延性が向上することがわかった．その理由として，12Li添加により錐面すべりが活動しやすくなったためであることがわかった．しかしながら，純マグネシウムとは異なり，TN試験片の延性はTR試験片より大きくなった．その理由として，中立面の移動量がTRのほうが大きくなり，より高い引張歪が必要となるため，曲げ延性が低下することがわかった．
単結晶における曲げ変形の結晶方位依存性を調査するため，Mg-0.6YおよびMg-0.8Y単結晶の曲げ試験を行なった．イットリウムを添加すると，{10-12}双晶が抑制されるため，0.8Yでは曲げ延性が低下することがわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度は，純マグネシウム圧延材およびMg-Li圧延材の研究を実施することができた．
また，従来より濃度が高いMg-Y単結晶の曲げ試験を実施することができた．しかし，Mg-Li単結晶の作製が不十分であったため，単結晶の曲げ変形に対するLiの影響を調査を実施することができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は，曲げにおけるすべり系および双晶系の活動性を調査するために，Mg-Li合金，Mg-Y合金および亜鉛単結晶の作製を行い，それらの曲げ試験を実施する．マグネシウム単結晶の作製には時間がかかるが，電気炉を複数準備して作製回数を増やすことで対応することとする．
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| Causes of Carryover |
2022年度に予定していた国際会議が2023年度になったため，旅費の使用額が少なかった．また単結晶作製に時間を要したために，３点曲げ試験に必要な機材の購入がなかった．さらに，論文発表ができなかったため投稿費用が生じなかったため，次年度使用額が生じた．2023年度は国際会議が予定されており，そのための旅費，および実験に必要な機材，論文投稿費用に使用することにする．
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Research Products
(3 results)
