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マグネシウム合金中の階段状c転位の形成メカニズムと林転位強化への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K04755
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関富山県立大学

研究代表者

鈴木 真由美  富山県立大学, 工学部, 教授 (20292245)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード林転位 / 非底面すべり / クリープ機構 / 転位再結合 / クリープ変形 / マグネシウム / 階段状c転位 / 一次錐面すべり / 転位下部組織 / 林転位強化 / 転位密度 / マグネシウム固溶体 / 高温クリープ
研究成果の概要

マグネシウム(Mg)の高温長時間(クリープ)強度向上には,希土類元素の添加が有効である. しかしながら希土類元素の微量添加の効果は実用化温度域を超える高温域に限られ,実用化温度域で高温強度を得るためには、析出物を導入できる高濃度の添加が必要である. 本研究ではMg-Y系希薄固溶体に対して塑性変形時に導入される林転位を用いた0.5Tm(Tm:融点)以下の温度での長時間強度改善の可能性について検討した.その結果,林転位による強化は変形のごく初期に留まり,長時間強度にはむしろ弱化因子として作用することが明らかとなった.また,その要因として高温下でのa転位とc転位の再結合機構が提案された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題の目的の一つである階段状林立c転位の導入起源を明らかにし,また,階段状c転位と可動a転位の再結合による非底面すべりの再活性化の可能性を見出すことができた.この結果は研究開始時には予想していなかったもので,当初目的に掲げていた林転位強化とは逆の方向(すなわち弱化)の効果をもたらす結果となったが,マグネシウムのような塑性加工が比較的困難な材料に対して転位の再結合を利用し,その加工性を改善できる可能性を得ることが出来た.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 12件、 招待講演 11件)

  • [雑誌論文] Effect of Fabrication Parameter on Microstructure of Mg–5.3 mass%Al–3 mass%Ca for Development of Mg Rechargeable Batteries2022

    • 著者名/発表者名
      Tsukeda Tadayoshi, Nakagawa Takuro, Moriwaki Masaya, Kikura Kensei, Sakurae Riku, Aida Tetsuo, Tabata Hironobu, Kurihara Hideki, Suzuki Mayumi
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 63 号: 4 ページ: 408-414

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-MA2022008

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2022-04-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非底面上c 転位を含むMg-0.87Y-0.02Zn合金の0.5Tm近傍でのクリープ変形2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,山本晃大,谷口龍太郎
    • 学会等名
      公益社団法人 日本金属学会2023年春期講演(第172回)大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 階段状c転位が導入されたMg-Y-Zn希薄固溶体のクリープ強度2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,谷口龍太郎,中村衣里
    • 学会等名
      公益社団法人 日本金属学会2022年春期講演(第170回)大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effects of step-like c-dislocations on compression strength in Mg-Y-Zn ternary solid solution alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, D. Sugita
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials, Processing, Fabrication, Properties, Applications (THERMEC'2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Pre-strain and Heat-treatment on Compression Strength and Microstructures in Long Period Staking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloy2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, D. Asahara, T. Yamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials, Processing, Fabrication, Properties, Applications (THERMEC'2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of pre-straining on high temperature creep strength in magnesium alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, D. Sugita
    • 学会等名
      15th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Pre-straining and Heat-treatment on Compression Strength and Microstructure in Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      10th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マグネシウム基合金の高温変形挙動2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美
    • 学会等名
      2021年度高温材料の変形と破壊研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg-Y-Zn基希薄固溶体の階段状c転位が高温強度に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,中村衣里
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第141回秋期大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 階段状c転位が導入されたMg-Y-Zn希薄固溶体のクリープ強度2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,谷口龍太郎,中村衣里
    • 学会等名
      公益社団法人 日本金属学会2022年春期講演(第170回)大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of step-like c-dislocations on compression strength in Mg-Y-Zn ternary solid solution alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, D. Sugita
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (Thermec' 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Pre-straining and Heat Treatment on Room Temperature and Creep Strength in a Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloy2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Yamaguchi, K. Hagihara
    • 学会等名
      12th International Conference on Magnesium Alloys and their Applications (Mg 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creep Behavior of Mg-Y-Zn Ternary Dilute Solid Solution Alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, D. Sugita
    • 学会等名
      15th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Pre-straining and Heat-treatment on Compression Strength and Microstructure in Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloys2021

    • 著者名/発表者名
      M Suzuki
    • 学会等名
      10th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Pre-Straining on High Temperature Creep Strength in Magnesium Alloys2020

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mg-Y-Zn基希薄固溶体中に導入された非底面上c転位の熱的安定性ならびに強度への影響2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,杉田大介
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第139回秋期大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マグネシウム基合金の高温変形挙動とミクロ組織制御による機械的性質の改善2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 真由美
    • 学会等名
      第56回富山大学材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mg-Y-Zn希薄固溶体中の階段状c転位の熱的安定性ならびに強度への影響2020

    • 著者名/発表者名
      日本金属学会2020年春期(第166回)講演大会
    • 学会等名
      鈴木 真由美,杉田大介
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マグネシウム合金の高温クリープ挙動とその強化2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第136回春期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長周期積層構造型Mg-Zn-Y基一方向凝固材の強度におよぼす予ひずみ付加と熱処理の影響2019

    • 著者名/発表者名
      山口達也,鈴木真由美,萩原幸司
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第136回春期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 予ひずみ付加によるMg-Y-Zn希薄固溶体中の階段状c転位の導入とクリープ強度2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,杉田大介,土田成希,近藤史樹
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第136回春期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Straining and Heat-Treatment on Compression and Creep Strength in Magnesium based Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      2019 8th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creep behavior and effects of the forest c-dislocation in Mg-Y-Zn Dilute Solid Solution Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      D. Sugita, M. Suzuki
    • 学会等名
      2019 8th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg-Y-Zn希薄固溶体の強度に及ぼす林転位の影響2019

    • 著者名/発表者名
      杉田大介,鈴木真由美
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第137回秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 予ひずみ付加によるMg-Y-Zn希薄固溶体中の階段状c転位の導入とクリープ強度2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,杉田大介,土田成希,近藤史樹
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第136回講演(春期)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マグネシウム合金の高温クリープ挙動とその強化2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,杉田大介,土田成希,近藤史樹
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第136回講演(春期)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creep behavior and effects of the forest c-dislocations in Mg-Y-Zn Dilute Solid Solution Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sugita, Mayumi Suzuki
    • 学会等名
      8th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of yttrium contents on creep strength in Mg-Y-Zn ternary solid solution alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Suzuki, Naruki Tsuchida, Fumiki Kondo
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (Thermec' 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temperature dependence of creep behavior in low-stacking fault energy type Mg-Y based solid solution alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Suzuki, Daisuke Sugita, Fumiki Kondo
    • 学会等名
      7th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 希薄Mg-Y-Zn基合金のクリープ強度に及ぼす面状積層欠陥の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美
    • 学会等名
      公益社団法人 日本金属学会 2018年秋期(第163回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg-Y-Zn希薄固溶体のクリープ挙動と林転位の影響2018

    • 著者名/発表者名
      杉田大介,土田成希,近藤史樹,鈴木真由美
    • 学会等名
      一般社団法人 軽金属学会 第135回講演(秋期)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg-Y-Zn希薄合金のクリープ挙動に及ぼすY濃度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      杉田大介,土田成希,近藤史樹,鈴木真由美
    • 学会等名
      第165回 超塑性研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg-Y-基合金のクリープ強度に対する温度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美,杉田大介,土田成希,近藤史樹
    • 学会等名
      M&M 材料力学カンファレンス 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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