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次世代超高強度・高延性・耐熱マグネシウム合金の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18266
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

Xu Chao  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (00774184)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマグネシウム合金 / 押出し加工 / 引張特性 / ミクロ組織 / LPSO相 / 結晶粒微細化 / 時効析出 / 押出加工 / 集合組織 / 材料加工・処理 / 結晶・組織制御
研究成果の概要

高強度・高延性Mg-HRE基合金の開発を目的として、Mg-8Gd-4Y合金(wt.%)の機械的性質やミクロ組織に及ぼすAlやZn添加量の影響を調べた。0.5wt.%のAlを添加することで、鋳造材の結晶粒径は微細化する。また、Znの添加により、押出し加工中の動的再結晶は抑制される。押出し材の強度特性は、未再結晶粒が多いほど向上することから、AlとZnを同時に添加することで、Mg-8Gd-4Y(wt.%)合金に高い強度と延性を付与できることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 17件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 17件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Exceptional grain refinement in a Mg alloy during high pressure torsion due to rare earth containing nanosized precipitates2018

    • 著者名/発表者名
      Sun W.T.、Qiao X.G.、Zheng M.Y.、He Y.、Hu N.、Xu C.、Gao N.、Starink M.J.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 728 ページ: 115-123

    • DOI

      10.1016/j.msea.2018.05.021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Altered ageing behaviour of a nanostructured Mg-8.2Gd-3.8Y-1.0Zn-0.4Zr alloy processed by high pressure torsion2018

    • 著者名/発表者名
      Sun W.T.、Qiao X.G.、Zheng M.Y.、Xu C.、Kamado S.、Zhao X.J.、Chen H.W.、Gao N.、Starink M.J.
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 151 ページ: 260-270

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2018.04.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deformation Behavior of Ultra-Strong and Ductile Mg-Gd-Y-Zn-Zr Alloy with Bimodal Microstructure2018

    • 著者名/発表者名
      Xu C.、Fan G. H.、Nakata T.、Liang X.、Chi Y. Q.、Qiao X. G.、Cao G. J.、Zhang T. T.、Huang M.、Miao K. S.、Zheng M. Y.、Kamado S.、Xie H. L.
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions A

      巻: 49 号: 5 ページ: 1931-1947

    • DOI

      10.1007/s11661-018-4507-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructure evolution and mechanical properties of as-extruded Mg-Gd-Y-Zr alloy with Zn and Nd additions2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Zijian、Xu Chao、Meng Jian、Zhang Xuhu、Kamado Shigeharu
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 713 ページ: 234-243

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.12.070

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The partial substitution of Y with Gd on microstructures and mechanical properties of as-cast and as-extruded Mg-10Zn-6Y-0.5Zr alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Jiang H.S.、Qiao X.G.、Zheng M.Y.、Wu K.、Xu C.、Kamado S.
    • 雑誌名

      Materials Characterization

      巻: 135 ページ: 96-103

    • DOI

      10.1016/j.matchar.2017.11.025

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of size and distribution of W phase on strength and ductility of high strength Mg-5.1Zn-3.2Y-0.4Zr-0.4Ca alloy processed by indirect extrusion2018

    • 著者名/発表者名
      Jiang Hansi、Qiao Xiaoguang、Xu Chao、Kamado Shigeharu、Wu Kun、Zheng Mingyi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science & Technology

      巻: 34 号: 2 ページ: 277-283

    • DOI

      10.1016/j.jmst.2017.11.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Improving mechanical properties and yield asymmetry in high-speed extrudable Mg-1.1Al-0.24Ca (wt%) alloy by high Mn addition2018

    • 著者名/発表者名
      Nakata T.、Xu C.、Ajima R.、Matsumoto Y.、Shimizu K.、Sasaki T.T.、Hono K.、Kamado S.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 712 ページ: 12-19

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.11.085

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of microstructure and mechanical properties of an as-cast Mg-8.2Gd-3.8Y-1.0Zn-0.4Zr alloy processed by high pressure torsion2017

    • 著者名/発表者名
      Sun W.T.、Xu C.、Qiao X.G.、Zheng M.Y.、Kamado S.、Gao N.、Starink M.J.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 700 ページ: 312-320

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.05.115

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructure and mechanical properties of a nanostructured Mg-8.2Gd-3.8Y-1.0Zn-0.4Zr supersaturated solid solution prepared by high pressure torsion2017

    • 著者名/発表者名
      Sun W.T.、Qiao X.G.、Zheng M.Y.、Xu C.、Gao N.、Starink M.J.
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 135 ページ: 366-376

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2017.09.048

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of pre-annealing on microstructure and mechanical properties of as-extruded Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Zijian、Xu Chao、Meng Jian、Zhang Xuhu、Kamado Shigeharu
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 729 ページ: 627-637

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2017.09.214

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Ca-Ce/La synergistic alloying on the microstructure and mechanical properties of extruded Mg?Zn alloy2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang J.B.、Tong L.B.、Xu C.、Jiang Z.H.、Cheng L.R.、Kamado S.、Zhang H.J.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 708 ページ: 11-20

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.09.113

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructure evolution and mechanical properties of a high strength Mg-11.7Gd-4.9Y-0.3Zr (wt%) alloy prepared by pre-deformation annealing, hot extrusion and ageing2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Zijian、Xu Chao、Meng Jian、Kamado Shigeharu
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 703 ページ: 348-358

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.06.096

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Improving creep property of Mg?Gd?Zn alloy via trace Ca addition2017

    • 著者名/発表者名
      Xu C.、Nakata T.、Oh-ishi K.、Homma T.、Ozaki T.、Kamado S.
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 139 ページ: 34-38

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2017.06.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of LPSO and SFs on microstructure evolution and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy2017

    • 著者名/発表者名
      Chao Xu, Taiki Nakata, Xiaoguang Qiao, Mingyi Zheng, Kun Wu, Shigeharu Kamado
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep40846

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ageing behavior of extruded Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy containing LPSO phase and γ′ precipitates2017

    • 著者名/発表者名
      C. Xu, T. Nakata, X.G. Qiao, M.Y. Zheng, K. Wu, S. Kamado
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 43391 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/srep43391

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of extrusion parameters on microstructure and mechanical properties of Mg-7.5Gd-2.5Y-3.5Zn-0.9Ca-0.4Zr (wt.%) alloy2017

    • 著者名/発表者名
      C. Xu, T. Nakata, X.G. Qiao, H.S. Jiang, W.T. Sun, Y.C. Chi, M.Y. Zheng, S. Kamado
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 685 ページ: 159-167

    • DOI

      10.1016/j.msea.2016.12.121

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hot compression deformation behavior of Mg-9Gd-2.9Y-1.9Zn-0.4Zr-0.2Ca (wt%) alloy2017

    • 著者名/発表者名
      C. Xu, J.P. Pan, T. Nakata, X.G. Qiao, Y.Q. Chi, M.Y. Zheng
    • 雑誌名

      Materials Characterization

      巻: 124 ページ: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.matchar.2016.11.036

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Development of ultra-high strength and ductile Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloys by extrusion with forced air cooling2017

    • 著者名/発表者名
      Chao Xu
    • 学会等名
      The Minerals, Metals and Materials Society (TMS2017)
    • 発表場所
      Sandiego, America
    • 年月日
      2017-02-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mg-4Zn-1MM合金圧延材の室温張り出し性と機械的特性に及ぼすCa添加と圧延プロセス条件の影響2017

    • 著者名/発表者名
      上原慶英, 中田大貴,徐超, 佐々木泰祐, 鎌土重晴
    • 学会等名
      軽金属学会第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ca添加による汎用Mg-Al系マグネシウム合金圧延材の底面集合組織弱化2017

    • 著者名/発表者名
      中田大貴,徐超, 鎌土重晴, 佐々木泰祐
    • 学会等名
      軽金属学会第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 圧延温度の最適化によるMg-3.0Al-2.4Zn-0.5Ca-0.3Mn(wt.%)合金圧延材の室温張出し性の改善2017

    • 著者名/発表者名
      松本悠暉, 中田大貴,徐超, 鎌土重晴, 佐々木泰祐
    • 学会等名
      軽金属学会第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高速押出ししたMg-xAl-0.5Ca-0.5Mn(x=2.0~5.5wt.%)合金の時効硬化特性および機械的性質2017

    • 著者名/発表者名
      田中圭吾, 中田大貴,鎌土重晴, 徐超, 佐々木泰祐, 松本泰誠, 小川正芳, 清水和紀
    • 学会等名
      軽金属学会第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 優れた耐熱性と鋳造性を備えた汎用Mg-Al-Ca-Zn合金2017

    • 著者名/発表者名
      中田大貴, 岸拓也, 徐超, 鎌土重晴, 才川清二
    • 学会等名
      第25回マグネシウム技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mg-3.0Al-0.4Mn(wt.%)合金圧延材の諸性質に及ぼすCaおよびZn添加の影響2017

    • 著者名/発表者名
      中田大貴,徐超, 佐々木泰祐, 鎌土重晴
    • 学会等名
      軽金属学会第132回春期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High-speed extrusion of newly developed Mg-Al-Ca-Mn alloys with age-hardenability and high strength2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakata, C. Xu, K. Shimizu, S. Hanaki, T.T. Sasaki, K. Hono, S. Kamado
    • 学会等名
      The 7th Asian Symposium on Magnesium Alloys
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of rolling temperature on stretch formability on the Mg-3Al-2Zn-0.5Ca-0.3Mn (wt.%) alloy sheet2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, T. Nakata, C. Xu, T.T. Sasaki, S. Kamado
    • 学会等名
      The 7th Asian Symposium on Magnesium Alloys
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Texture weakening and enhancing formability in a commercial Mg-3Al-0.4Mn (wt.%) alloy sheet via synergetic Zn and Ca additions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakata, C. Xu, T.T. Sasaki, S. Kamado
    • 学会等名
      The 7th Asian Symposium on Magnesium Alloys
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Ultra-High Strength and Ductile Mg-Gd-Y-Zn-Zr Alloys by Extrusion with Forced Air Cooling2017

    • 著者名/発表者名
      C. Xu, T. Nakata, M.Y. Zheng, S. Kamado
    • 学会等名
      Magnesium Technology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金押出し材の時効析出および機械的性質に及ぼす均質化処理条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      徐 超
    • 学会等名
      軽金属学会第130回春期大会
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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