2022 Fiscal Year Research-status Report
新規高温材料強化機構を利用した難燃性超高強度耐熱マグネシウム合金の開発
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22K04735
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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) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 高温強度 / チューリング組織 / 高分解能電子顕微鏡 / 異相界面 / 転位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニアフルラメラ組織を有する二元系 Mg-14Ca (mass%) 亜共晶合金について，温度 473-523 K，応力 30-50 MPa にてクリープ試験を行い，クリープパラメーターおよびクリープ中の組織変化を調査することにより，クリープ変形機構を明らかにした．2022年度において得られた結果を，以下に総括する．
（１）最小クリープ速度の応力指数 n は温度の増加に伴い単調に増加し，最も高温の 523 K において n = 7 となる．クリープの活性化エネルギー Qc は応力の増加に伴い単調に増加し，最も高応力の 45 MPa において Qc = 155 kJ/mol となる．
（２）クリープ中に，コロニー境界近傍において粗大なラメラ組織が生成する．粗大ラメラ組織は，高温・高応力条件において活発に生じる．粗大ラメラは，クリープ変形によりコロニー境界近傍に導入されたひずみエネルギー，および，微細ラメラにおける界面エネルギー，を駆動力として生じる回復組織であると理解される．
（３）通常型の遷移クリープを示すこと，低温側である 473 K におけるクリープの応力指数 n が 5 となること，および，クリープの活性化エネルギー Qc が低応力側において Mg の自己拡散の活性化エネルギーに漸近することから，本合金におけるクリープ変形は転位の上昇運動に律速するものと推論される．
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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，クリープ試験装置も想定通り順調に稼働しており，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，ニアフルラメラ組織を有する二元系 Mg-14Ca (mass%) 亜共晶合金におけるクリープ変形が転位の上昇運動に律速することが明らかとなった。また，クリープ中に形成する粗大ラメラ組織が，回復組織と見なせることを明らかにした。これらの結果を受けて，当初の計画どおりに，Alを添加した固溶強化合金について，クリープパラメータを調査すると共に，クリープ速度のラメラ間隔依存性を明らかにする。あわせて，本合金を圧延後に時効熱処理を施すことにより，回復組織として粗大ラメラが生成するか否かについても実験的に調査する。
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| Causes of Carryover |
初年度に実施を予定していた機械試験について，日程的な都合により実施することができなかった。試験片の加工料金について，次年度に使用することとした。
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