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2015 Fiscal Year Annual Research Report

幾何学的ヘテロ/電気化学的ホモ組織制御による高強度高耐食マグネシウム合金設計

Research Project

Project/Area Number 25289251
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

山崎 倫昭  熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 准教授 (50343885)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsマグネシウム / 腐食防食 / ヘテロ組織 / 長周期積層構造相
Outline of Annual Research Achievements

Mg合金の電気化学的均質性評価手法の確立と腐食メカニズムの解明とMg合金組織の幾何学的不均質性が電気化学的均質性に与える影響の解明についての研究を行い,以下の結果を得た。
(1) Mg/LPSO二相合金鋳造材を用いた電気化学的均質性評価手法の確立:Mg-Zn-Y系およびMg-Zn-Gd系合金の表面電位分布を走査ケルビンプローブフォース顕微鏡(SKPFM)法により調査し,構成相間の電位差と腐食挙動および電気化学的挙動の関係を明らかにした。Mg-Zn-Gd-Al合金において,Alを添加することでLPSO相中のZnがAlに置換されることによりLPSO相の電位が母相の電位に近づき,結果として耐食性が向上することがわかった。
(2) Mg/LPSO二相合金展伸材の集合組織が腐食挙動に及ぼす影響の調査:Mg97Zn1Y2合金押出材の異方性が腐食挙動に及ぼす影響を調査し,押出方向垂直面が押出方向平行面よりも耐食性が優れていることを明らかにした。押出方向平行面の耐食性が低い理由として,押出方向に繊維状に形成されるα-Mg母相の加工粒集合組織およびLPSO相集合組織による影響であることがわかった。
(3) Mg/LPSO二相合金の成分設計とその電気化学的特性の評価:母相との電位差が小さいLPSO相の探索を行い,Mg-Zn-Y系,Mg-Zn-Y-Al系,Mg-Zn-Gd系,Mg-Zn-Gd-Al系合金において,LPSO相を形成する新しい合金組成をみつけるとともに,それらのSKPFM表面電位に関する情報と腐食挙動に関する基礎的知見を得た。第四元素として添加するAlの役割がMg-Zn-Y系とMg-Zn-Gd系では大きく異なり,前者では皮膜形成に寄与し,後者ではLPSO相の電位低下に寄与することが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (55 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results) Presentation (44 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mechanical properties and failure characteristics of cast and extruded Mg97Y2Zn1 alloys with LPSO phase2016

    • Author(s)
      Mitsuhiro Okayasu, Shuhei Takeuchi, Masafumi Matsushita, Naoya Tada, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura
    • Journal Title

      Materials Science & Engineering A

      Volume: 652 Pages: 14-29

    • DOI

      10.1016/j.msea.2015.11.069

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orientation dependence of the deformation kink band formation behavior in Zn single crystal2016

    • Author(s)
      Koji Hagihara, Tsuyoshi Mayama, Masahito Honnami, Michiaki Yamasaki, Hitoshi Izuno, Takuya Okamoto, Tetsuya Ohashi, Takayoshi Nakano, Yoshihito Kawamura
    • Journal Title

      International Journal of Plasticity

      Volume: 77 Pages: 174-191

    • DOI

      10.1016/j.ijplas.2015.10.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase relations among D03, α-Mg, and long-period stacking orders in Mg85Zn6Y9 alloy under 3 GPa2015

    • Author(s)
      M. Matsushita, Y. Sakata, T. Senzaki, M. Yamasaki, I. Yamada, H. Saitoh, T. Shinmei, T. Irifune, N. Nishiyama, Y. Kawamura
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 56 Pages: 910-913

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stability of long-period stacking ordered structures at elevated temperatures examined by multicolor synchrotron radiation X-ray scattering/diffraction measurements2015

    • Author(s)
      H. Okuda, T. Horiuchi, H. Tanaka, M. Yamasaki, Y. Kawamura, S. Kimura
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 56 Pages: 906-909

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-situ observation on the formation behavior of the deformation kink bands in Zn single crystal and LPSO phase2015

    • Author(s)
      K. Hagihara, M. Honnami, R. Matsumoto, Y. Fukusumi, H. Izuno, M. Yamasaki, T. Okamoto, T. Nakano, Y. Kawamura
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 56 Pages: 943-951

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201412

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformation behavior of long-period stacking ordered structured single crystals in Mg85Zn6Y9 alloy2015

    • Author(s)
      Y. Mine, R. Maezono, H. Oda, M. Yamasaki, Y. Kawamura, K. Takashima
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 56 Pages: 952-956

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201415

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microscopic elastic properties of polycrystalline Mg85Zn6Y9 alloy with long-period stacking ordered 18R phase investigated by inelastic X-ray scattering2015

    • Author(s)
      S. Hosokawa, M. Yamasaki, Y. Kawamura, M. Inui, Y. Kajihara, S. Tsutsui, A.Q.R. Baron
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 56 Pages: 914-916

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201409

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of long period stacking ordered phase on non-uniform deformation in cast Mg-Zn-Y alloys2015

    • Author(s)
      K. Shiraishi, T. Mayama, M. Yamasaki, Y. Kawamura
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 816 Pages: 481-485

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.816.481

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] D03+hcp mixed phase with nanostructures in Mg85Zn6Y9 alloy obtained by high-pressure and high-temperature treatments2015

    • Author(s)
      M. Matsushita, S. Yamamoto, N. Nishiyama, Y. Sakata, M. Yamasaki, J. Bednarcik, T. Irufune, Y. Kawamura
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: 155 Pages: 11-14

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2015.04.086

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanoclusters first: A hierarchical phase transformation in a novel Mg alloy2015

    • Author(s)
      H. Okuda, M. Yamasaki, Y. Kawamura, M. Tabuchi, H. Kimizuka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 14186

    • DOI

      10.1038/srep14186

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 3次元アトムプローブと透過電子顕微鏡を組み合わせたMg-TM-RE系LPSO/OD構造の局所組成分析2016

    • Author(s)
      井上耕治
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] 高圧合成Mg-Zn-Ybにおける新規長周期相の構造解析Ⅱ2016

    • Author(s)
      藤田尚也
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] Mg85Y9Zn6合金急冷リボンの昇温過程における相変態過程のSR-SWAXS解析2016

    • Author(s)
      奥田浩司
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] 長周期積層型Mg-Zn-Y合金鋳造多結晶材の変形挙動に及ぼす相境界間隔の影響2016

    • Author(s)
      眞山剛
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系LPSO単結晶に形成するキンク変形帯近傍の転位分布2016

    • Author(s)
      松本翼
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] Ongoing research for the high strength Mg-Zn-rare earth alloys with Long-Period Stacking Order phase2015

    • Author(s)
      Michiaki Yamasaki
    • Organizer
      Materials Group Seminar, Monash University
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2015-12-17 – 2015-12-17
    • Invited
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金押出材の水素脆化特性2015

    • Author(s)
      比佐遼太
    • Organizer
      軽金属学会第129回2015年秋期大会
    • Place of Presentation
      日本大学生産工学部 津田沼キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-21 – 2015-11-22
  • [Presentation] Mg基LPSO相に形成する変形帯に関する考察2015

    • Author(s)
      萩原幸司
    • Organizer
      軽金属学会第129回2015年秋期大会
    • Place of Presentation
      日本大学生産工学部 津田沼キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-21 – 2015-11-22
  • [Presentation] Ongoing research for the high strength Mg-Zn-rare earth alloys with LPSO phase2015

    • Author(s)
      Michiaki Yamasaki
    • Organizer
      AMPAM Seminar, Centre for Advanced Materials Processing and Manufacturing, School of Mechanical and Mining Engineering, The University of Queensland
    • Place of Presentation
      The University of Queensland, Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2015-11-03 – 2015-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Microscopic Elastic Properties of Polycrystalline Mg85Zn6Y9 Alloy with Long-Period Stacking Ordered 18R Phase Investigated by Inelastic X-Ray Scattering2015

    • Author(s)
      Koji Kimura
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of Local Chemical Composition in Mg-TM-RE Alloys with LPSO/OD Structure by Atom Probe Tomography2015

    • Author(s)
      Koji Inoue
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] in-Situ Multicolor SWAXS Analysis of LPSO Microstructures in MgYZn System2015

    • Author(s)
      Hiroshi Okuda
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermal Stability of Mg-Zn-Y LPSO Phases and Revised Thermodynamic Description of the Mg-Zn-Y Phase Diagram2015

    • Author(s)
      Rainer Schmid-Fetzer
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Formation and Collapse of LPSO Phase in Mg Ternary Alloys under High Pressure2015

    • Author(s)
      Masafumi Matsushita
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crystal Plasticity Modelling of Deformation Behavior of Cast Mg-Zn-Y Polycrystals with LPSO Phase2015

    • Author(s)
      Tsuyoshi Mayama
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crystal Structure and Plastic Deformation Behavior of the LPSO Phase2015

    • Author(s)
      Koji Hagihara
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kink Band Formation in an 18R-LPSO Single Crystal through Bending Deformation2015

    • Author(s)
      Tsubasa Matsumoto
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precipitation of LPSO Structure from Amorphous Phase in Mg85(Zn, Ni, Cu)6Y9 Ternary Alloys2015

    • Author(s)
      Takahiro Shiratake
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cyclic Loading Behavior of Cast Mg-Zn-Y Alloys Containing Long-Period Stacking Ordered Phase2015

    • Author(s)
      Kazuma Shiraishi
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long Period Stacking Order in High Pressure Synthesized Mg-TM-Yb Ternary Alloy2015

    • Author(s)
      Ryota Inugai
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanical Properties of Mg-Zn-Y Alloys after High-Pressure and High-Temperature Treatments2015

    • Author(s)
      Takafumi Nagata
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crystal Structure of Mg-TM-X (X = Alkaline Earth Metal) Ternary Alloys2015

    • Author(s)
      Shinsaku Yamasaki
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キンク変形帯が示す結晶学的特徴,力学特性への寄与2015

    • Author(s)
      萩原幸司
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系微小18R-LPSO単結晶における曲げ変形とキンク帯形成2015

    • Author(s)
      松本翼
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 非弾性X線散乱によるMg-Zn-Y合金の原子ダイナミクスの研究2015

    • Author(s)
      木村耕治
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg基LPSO相中にて見られる変形帯が示す結晶学的特徴2015

    • Author(s)
      岡本拓也
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 二軸圧縮負荷を受けるLPSO型Mg合金に導入される方位変動の結晶塑性解析2015

    • Author(s)
      眞山剛
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金鋳造材の擬弾性変形挙動に及ぼす活動変形機構の影響2015

    • Author(s)
      白石一馬
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg-Zn-(Y/Gd)-Al合金の組織と耐食性に及ぼす熱処理の影響2015

    • Author(s)
      松永直樹
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg/LPSO二相合金双結晶におけるキンク変形挙動2015

    • Author(s)
      渡辺大海
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Mg-M-Y三元系合金アモルファス相からの中間相およびLPSO相の析出挙動2015

    • Author(s)
      白武隆弘
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 高圧合成Mg-Zn-Yb合金中に形成された新規長周期相の構造解析2015

    • Author(s)
      藤田尚也
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 急冷凝固Mg85Y9Zn6リボンの等速昇温過程におけるLPSO形成過程のIn-situ評価2015

    • Author(s)
      田中浩登
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] KUMADAIマグネシウム合金の研究開発動向2015

    • Author(s)
      山崎倫昭
    • Organizer
      第93回軽金属学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡アルミ工業株式会社、福岡
    • Year and Date
      2015-07-31 – 2015-07-31
    • Invited
  • [Presentation] Mg/LPSO二相合金双結晶を用いたマイクロピラー試験によるキンク帯形成挙動の解明2015

    • Author(s)
      渡辺大海
    • Organizer
      第93回軽金属学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡アルミ工業株式会社、福岡
    • Year and Date
      2015-07-31 – 2015-07-31
    • Invited
  • [Presentation] Mg-Zn-(Y/Gd)-Al 合金押出材の機械的特性と耐食性に及ぼす Gd 及び Al 添加の効果2015

    • Author(s)
      松永直樹
    • Organizer
      第93回軽金属学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡アルミ工業株式会社、福岡
    • Year and Date
      2015-07-31 – 2015-07-31
    • Invited
  • [Presentation] Kink boundary formation in an 18R-LPSO structure of Mg-Zn-Y alloy2015

    • Author(s)
      M. Yamasaki, T. Matsumoto, K. Hagihara, T. Mayama, Y. Kawamura
    • Organizer
      Advanced Materials Week 2015
    • Place of Presentation
      Togliatti, Rossia
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mg-Zn-Y三元系合金アモルファス相からのLPSO相の形成挙動2015

    • Author(s)
      白武隆弘
    • Organizer
      平成27年度金属学会九州支部・鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] 18R型LPSO単相単結晶Mg-Zn-Y合金における曲げ変形とキンク帯形成2015

    • Author(s)
      松本翼
    • Organizer
      平成27年度金属学会九州支部・鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] Mg/LPSO二相合金双結晶を用いたマイクロピラー試験によるキンク帯形成挙動の解明2015

    • Author(s)
      渡辺大海
    • Organizer
      平成27年度金属学会九州支部・鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] Mg-Zn-(Y/Gd)-Al 合金押出材の機械的特性と耐食性に及ぼす Gd 及び Al 添加の効果2015

    • Author(s)
      松永直樹
    • Organizer
      平成27年度金属学会九州支部・鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] Mg-Y-(Zn, Cu, Ni) 三元系アモルファス 合金からのLPSO相の析出挙動2015

    • Author(s)
      白武隆弘
    • Organizer
      軽金属学会第128回2015年春期大会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-15 – 2015-05-17
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系18R-LPSO単結晶の曲げ変 形とキンク帯形成2015

    • Author(s)
      松本翼
    • Organizer
      軽金属学会第128回2015年春期大会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-15 – 2015-05-17
  • [Presentation] 湿潤大気環境中でのMg97Zn1Y2合金に おける水素脆化き裂の発生2015

    • Author(s)
      比佐遼太
    • Organizer
      軽金属学会第128回2015年春期大会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-15 – 2015-05-17
  • [Remarks] 熊本大学先進マグネシウム国際研究センター

    • URL

      www.mrc.kumamoto-u.ac.jp

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Published: 2017-01-06  

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