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Mg-希土類系合金の微細組織と力学特性

研究課題

研究課題/領域番号 19F19775
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関東京大学

研究代表者

阿部 英司  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70354222)

研究分担者 GUAN KAI  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードMg合金 / 電子顕微鏡 / 微細組織 / 元素偏析 / 溶質クラスタリング
研究開始時の研究の概要

The objective is to develop ultra-high strength Mg alloys through the co-additions of RE elements in them. In addition, the mechanism of co-addition responsible for influencing the mechanical properties of ultra-high strength Mg-RE-based alloys will be clarified.

研究実績の概要

Microstructures of several rare-earth (RE)-containing Mg alloys have been investigated systematically from micron-scale to atomic scale using electron microscopy. The major results focusing on unique long-period stacking/order (LPSO) atructures are summarized as follows.
1) Short-range order (SRO) solute clusters in the LPSO phases with an intrinsic-I (I1) type stacking faults (SFs), which have been uniquely formed in Mg-Co-Y alloys, are investigated. The Co3Y5 SRO cluster model embedded across the I1-type SFs has been successfully constructed to satisfy the observed electron diffraction, STEM images and computed energetic stabilities. The optimized Co3Y5 cluster configurations appear to be significantly deviated from the host Mg atom positions and consequently provide a significant gain for the energetic stability of the I1-type LPSO phases.
2)In a MgHo2.0Cu0.4Zr0.1 alloy, it is found that 18R, 14H and 24R LPSO phases coexist with fully coherent interfaces along step-like composition gradient in a blocky intermetallic compound distributed at grain boundaries. Importantly, the estimated chemical compositions of solute-enriched stacking-fault (SESF) in all LPSO variants are almost identical with the ideal SESF composition of 9M in-plane order, regardless of the type of LPSO phases. The results support the viewpoint that the robust L12-type SRO TM6RE8 clusters play an important role in governing LPSO phase formation.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Short-range order clusters in the long-period stacking/order phases with an intrinsic-I type stacking fault in Mg-Co-Y alloys2022

    • 著者名/発表者名
      Guan Kai、Egami Mariko、Egusa Daisuke、Kimizuka Hajime、Yamasaki Michiaki、Kawamura Yoshihito、Abe Eiji
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 207 ページ: 114282-114282

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2021.114282

    • 関連する報告書
      2021 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] Microstructures and mechanical properties of as-cast Mg-Sm-Zn-Zr alloys with varying Gd contents2021

    • 著者名/発表者名
      K. Guan, D. Egusa, E. Abe, J. Zhang, X. Qiu, Q. Yang, J. Meng
    • 雑誌名

      Journal of Magnesium and Alloys

      巻: - 号: 5 ページ: 1220-1234

    • DOI

      10.1016/j.jma.2021.09.013

    • 関連する報告書
      2021 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] Dilute long period stacking/order (LPSO)-variant phases along the composition gradient in a Mg-Ho-Cu alloy2021

    • 著者名/発表者名
      K. Guan, D. Egusa, E. Abe,
    • 雑誌名

      Journal of Magnesium and Alloys

      巻: - 号: 6 ページ: 1573-1580

    • DOI

      10.1016/j.jma.2021.11.007

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Atomic-resolution observations of LPSO variants along the composition gradient in Mg-Ho-Cu alloys2021

    • 著者名/発表者名
      K. Guan, D. Egusa, Q. Yang and E. Abe
    • 学会等名
      軽金属学会 第140回春期大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Microstructure evolution of Mg-Sm-Gd based alloys with ultra-high hardness2021

    • 著者名/発表者名
      K. Guan, D. Egusa, Q. Yang and E. Abe
    • 学会等名
      日本金属学会2021年秋期第169回講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Atomic-resolution characterizations of deformation twins in Mg-Gd alloys2021

    • 著者名/発表者名
      K. Guan, D. Egusa, G. Garces, E. Abe
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Magnesium Alloys and their Applications (Mg2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Microstructure of Deformation Twins in Mg-Gd Alloys2020

    • 著者名/発表者名
      K. Guan,D. Egusa,G. Garces,E. Abe
    • 学会等名
      日本金属学会2020年秋期(第167回)講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Microstructures of twin-deformed Mg-Gd alloys with PLC effects2020

    • 著者名/発表者名
      K. Guan,D. Egusa,G. Garces,E. Abe
    • 学会等名
      軽金属学会第139回秋期大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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