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革新的軽量マグネシウム合金クラッド材料の創製および熱間鍛造性

研究課題

研究課題/領域番号 18K04800
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26060:金属生産および資源生産関連
研究機関東京電機大学

研究代表者

渡利 久規  東京電機大学, 理工学部, 教授 (90210971)

研究分担者 羽賀 俊雄  大阪工業大学, 工学部, 教授 (00212134)
鈴木 真由美  富山県立大学, 工学部, 教授 (20292245)
山崎 敬則  東京電機大学, 理工学部, 准教授 (80342476)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード急冷凝固 / マグネシウム合金 / 双ロール鋳造 / 金属間化合物 / Mg/Alクラッド / 熱間鍛造 / 高濃度Al含有マグネシウム合金 / クラッド材 / 双ロール法 / 接合 / 双ロールキャスティング
研究成果の概要

本研究課題では高濃度Al含有したMg合金をベースとした革新的軽量クラッド材料を製造し,Mg合金クラッド材の熱間鍛造の実証性を評価することを目的とする.本研究では以下のことを明らかにした.Al含有量10%以上のMg合金クラッドの凝固点の推定,固相率分布,冷却速度を推定した.Al/Mg合金クラッドの製造実験から,板厚5mm~6mmのクラッドをロール周速度8m/min,圧下率を15%以上の場合連続鋳造できることを示した.クラッド材の界面に微細なMg17Al12の析出を確認し金属間化合物は溶体化処理によって母相である Mg相内部に固溶することおよび重ね材料を直接熱間鍛造してその有効性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,高濃度のAlを含有したMg合金をベースとした革新的軽量クラッド材料を溶湯から直接的に一工程で製造するプロセスを開発した.得られたクラッド材料の界面には金属間化合物Mg17Al12が分布しているが界面における混合層を薄くすることによって温間成形が可能である革新的軽量クラッド材を製造することができる.また得られたクラッド材を熱間成形することは可能で,本法で得られたクラッドを直接熱間鍛造することでクラッドの熱間鍛造成形は有効であることを示した.本研究は提案した加工プロセスを利用することで軽量化が促進され,革新的軽量化によってCO2等の排出を軽減することに貢献できるところ意義がある.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 13件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Casting of Al-Mg Strip Using Single Roll Caster Equipped with a Scraper2021

    • 著者名/発表者名
      Toshio Haga, Kosuke Tsukuda, Keisuke OIde, Hisaki Watari and Shinichi Nishida
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 880 ページ: 49-56

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.880.49

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cold Roll Forming Behavior of Wrought Magnesium Alloy with Tension-Compression Asymmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Harunori Kobayashi and Hisaki Watari
    • 雑誌名

      Defect and Diffusion Forum

      巻: 394 ページ: 55-61

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/ddf.394.55

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Casting of High Aluminum Content AM Series Magnesium Alloys by Using a Horizontal Twin Roll Caster2020

    • 著者名/発表者名
      Hotaka Tozuka, Kanae Seki、Hisaki Watari, Toshio Haga
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 841 ページ: 340-345

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.841.340

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Cold Roll Forming Characteristics of Wrought Magnesium Alloy with Tension-Compression Asymmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Harunori Kobayashi, Hodaka Tozuka and Hisaki Watari
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 841 ページ: 3446-352

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.841.346

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Globular Crystals in the Center of Roll Cast Aluminum Alloy Strips2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio Haga, Maho Tsuchida, Hirotaka Sakata, Hisaki Watari, Shinichi Nishida
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 1007 ページ: 34-40

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.1007.34

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roll Casting of Al-Mg-Si Alloy2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio Haga, Keisuke Oida, Hisaki Watari, Shinichi Nishida
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 880 ページ: 3-8

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.880.3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Direct Cladding of Magnesium and Aluminum Alloys Using a Horizontal Twin Roll Caster2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Gengyan, Hisaki Watari, Mayumi Suzuki, Toshio Haga, Toru Shimizu
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 880 ページ: 17-22

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.880.17

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Casting of Bar Using a Twin Wheel Caster2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio Haga, Kohei Tuchitani, Hisaki Watari, Shinichi Nishida,
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 831 ページ: 46-51

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.831.46

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Burr on Strips Cast by Vertical-Type High-Speed Twin Roll Caster2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio Haga, Takuya Yamashiki, Hisaki Watari, Shinichi Niahida
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 831 ページ: 40-45

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.831.40

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cold Roll Forming Behavior of Wrought Magnesium Alloy with Tension-Compression Asymmetry2019

    • 著者名/発表者名
      Harunori Kobayashi and Hisaki Watari
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characteristic features of wrought magnesium alloys during cold roll forming process2020

    • 著者名/発表者名
      Harunori Kobayashi, Hisaki Watari, Hayato Aso and Yuji Kotani
    • 学会等名
      The International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies (AMPT2018)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal Twin Roll Casting of AM-series Magnesium Alloys with High Aluminum Content2020

    • 著者名/発表者名
      Hotaka Tozuka, Tomohiro Kishi, Hisaki Watari, Mayumi Ssuzuki, Toshio Haga
    • 学会等名
      The International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies(AMPT2018)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Future Possibilities of Magnesium Alloys in Transportation Industries2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      8th International Conference on Engineering and Innovative Materials(ICEIM201 8
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Casting of high aluminum content AM series magnesium alloys by using a horizontal twin roll caster2020

    • 著者名/発表者名
      Hotaka Tozuka, Hisaki Watari
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Material Engineering and Application (4th ICMEA 2019)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Cold Roll Forming Chracteristics of Wrought Magnesium Alloy with Tension-compression Asymetry2020

    • 著者名/発表者名
      Hanuroni Kobayashi, Hotaka Tozuka, Hisaki Watari
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Material Engineering and Application (4th ICMEA 2019)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cold Roll Forming of Wrought Magnesium Alloy with Tension-Compression Asymmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM20199th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM2019
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Future Possibilities of Hot Forging of Magnesium Alloys2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      2nd Global Forging Summit China 2019
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Springback estimation in cold roll froming of wrought magnesium alloy2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaski Watari and Hanunori Kobayashi
    • 学会等名
      Asia Pacific Measurement Forum on Mechanical Quantities 2019
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 双ロールキャスティングに よるAM系高アルミニウム含 有マグネシウム合金の製造2020

    • 著者名/発表者名
      戸塚穂高,関 香苗,大北 綾音,渡利久規,羽賀 俊雄
    • 学会等名
      軽金属学会第137回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 縦型双ロールキャスターを 用いた高Al合金含有Mg合金 の製造2020

    • 著者名/発表者名
      浜橋一徳,渡利久規,清水透,羽賀俊雄
    • 学会等名
      軽金属学会第137回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Change of Automotive Industry and Future Possibility of Magnesium Alloys in Manufacturing Industries2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      The 9th International Conference of Engineering and Innovative Materials (ICEIM2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel Direct Cladding Process of Magnesium and Aluminum alloys by Using a Horizontal Twin-roll Caster2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Gengyan and Hisaki Watari
    • 学会等名
      The 9th International Conference of Engineering and Innovative Materials (ICEIM2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Future Possibilities of Hot Forging of Magnesium Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      2nd Global Forging Summit China 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cold Roll Forming of Wrought Magnesium Alloy with Tension-Compression Asymmetry2019

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Watari
    • 学会等名
      9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 双ロールキャスティングによるAM系高アルミニウム含有マグネシウム合金の製造2019

    • 著者名/発表者名
      戸塚穂高,関 香苗,大北 綾音,羽賀 俊雄,渡利久規
    • 学会等名
      軽金属学会第137回秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 展伸用マグネシウム合金の冷間ロール成形プロセスにおける引張・圧縮非対称性の影響2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 燎平,小林治紀,渡利久規,鈴木真由美,清水透
    • 学会等名
      軽金属学会第137回秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 縦型双ロールキャスターを用いた高Al合金含有Mg合金の製造2019

    • 著者名/発表者名
      浜橋一徳,渡利久規,清水透,羽賀俊雄
    • 学会等名
      軽金属学会第137回秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Horizontal Twin Roll Casting of AM series magnesium alloys with high aluminum content2018

    • 著者名/発表者名
      Hotaka Tozuka, Tomohiro Kishi, Hisaki Watari, Mayumi Suzuki and Toshio Haga
    • 学会等名
      21st International Conference on Advances in Materials & Processing Technologies, (Dublin City University, Ireland), September 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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