2023 Fiscal Year Annual Research Report
Simultaneous improvement of strength and room-temperature formability of rolled Mg alloy by dynamic recrystallization based microstructural control
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22K18900
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
中田 大貴 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任講師 (80800573)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 圧延加工 / 結晶組織 / 双晶 / 電子線後方散乱回折 / 引張特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大ひずみ圧延加工により作製したMg-Zn-Ca-Mn合金の引張特性と微細組織を調べた。圧延材の外観に明瞭な割れが無い場合でも、亜鉛添加が少ない場合には、組織内部に微小割れが存在し、引張試験中には早期破断することがわかった。一方で、亜鉛添加量を増大させることで、組織内部の微小割れも低減し、破断伸びは向上することがわかった。圧延材表面の明確な割れや組織内部の微小割れを生じさせない範囲の圧下率にて作製したMg-Zn-Ca-Mn合金圧延材の引張特性、室温成形性および微細組織に及ぼす亜鉛添加量の影響を調べたところ、適度なZn添加によって、優れた引張特性と室温成形性を両立することがわかった。
優れた圧延性を有するMg-3Al-0.4Mn 合金の引張特性および微細組織に及ぼす圧延プロセス条件の影響も調べた。圧延パス間の加熱を行うと、(0001)面が板幅方向に大きく傾斜した特異な集合組織を示し、高い加工硬化能（室温成形性と相関がある）も得られた。電子線後方散乱回折法による詳細な組織観察の結果、特異な集合組織形成は、引張双晶を起点とする再結晶により生じたことを確認した。しかしながら、本圧延プロセスでは動的再結晶が生じ難く、粗大な結晶組織を形成したため、高い強度特性は得られなかった。対して、圧延パス間の加熱無しで、大ひずみ圧延加工（圧下率50%）を行うことで、強度異方性の小さい優れた引張特性を示すことがわかったが、破断伸びに異方性が生じた。一方で、適度な圧下率（20%）により圧延加工を行うことで、微細かつ均一な結晶組織が得られ易く、高い強度特性と破断伸びを同時に得られることがわかった。
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