| 研究課題/領域番号 |
19K21912
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
安藤 大輔 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50615820)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | マグネシウム / スカンジウム / 相変態 / 耐熱材料 / エンジンシリンダー / ウィッドマンシュテッテン / ウィッドマンシュテッテン構造 / 高温強度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は車両重量1000kgf減に匹敵する燃費向上が望める自動車エンジンシリンダー用400MPa超級ウィドマンシュテッテン組織型Mg耐熱性合金の創製を目指した研究であり、本研究構想を通して、Mg基合金では初めての試みである相変態を利用した高温強度向上のメカニズムを明らかにし、世界最高の高温比強度を持つ自動車用エンジンシリンダー向けMg超合金創製という挑戦的な研究である。
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| 研究成果の概要 |
本研究は車両重量1000kgf減に匹敵する燃費向上が望める自動車用エンジンシリンダーを400MPa 超級ウィッドマンシュテッテン組織型Mg耐熱合金の創製することで達成を目指し、Mg基合金では初めての試みである相変態を利用した高温強度向上のメカニズムを明らかにした。その結果、300℃下で良好な延性を示し、最大引張強度が430MPaとなる合金を創製し、元素添加により、300℃長時間熱処理にも耐える合金を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究成果により、300℃下でも400MPａ超級の引張強度を持つ材料を創製できた。しかしながら、自動車用途に使用するにはスカンジウムは高価な添加元素である。そこで、航空宇宙産業での使用を念頭に今後の発展研究を続けていく。航空宇宙産業で使用することで、大幅な軽量化が望め、打ち上げコストや燃費向上に役立つと考えている。
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