ナノ粒子分散微細結晶粒マグネシウム合金の延性破壊機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21760564
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 染川 英俊 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主任研究員 (50391222)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 破壊 / マグネシウム / 双晶 / 転位 / 変形組織観察 / 有限要素解析 / 破壞

研究概要

三点曲げ靭性試験の変形初期段階では、き裂先端部の微細組織は大傾角粒から亜結晶粒に変化し、変形双晶が形成しないことをFIB/TEMを用いた変形組織観察から確認した。き裂進展経路となる双晶形成を抑制することは、き裂先端の鈍化を可能にするため、靭性向上につながることを明確にした。一方で、ディンプル近傍では、亜結晶粒とナノサイズからなる変形双晶の存在を観察した。これは、第二相粒子が粒子割れや界面剥離などの微少破壊を起こす応力よりも、双晶形成に必要な応力よりも大きいためと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Fracture mechanism and toughness in fine- and coarse-grained magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa. A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Magnesium Technology 2011 Edited by W.H.Sillekens, S.R.Agnew, N.R.Neelameggham, S.N.Mathaudhu, TMS ページ: 25-28
• [雑誌論文] Fracture mechanism and toughness in fine-grained and coarse-grained magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Magnesium Technology 2011, TMS ページ: 25-28
• [雑誌論文] Ductile fracture mechanism in fine-grained magnesium alloy (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, K.Nakajima, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 90 ページ: 831-839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation creep behavior of grain boundary in pure magnesium (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 90 ページ: 883-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing fracture toughness of magnesium alloy by formation of low-angle grain boundary structure (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, A.Singh, T.Inoue, T.Mukai
  • 雑誌名: Advanced Engineering Materials 12 ページ: 837-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing fracture toughness of magnesium alloy by formation of low-angle grain boundary structure (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, A.Singh, T.Inoue, T.Mukai
  • 雑誌名: Advanced Engineering Materials 巻: 12 ページ: 883-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ductile fracture mechanism in fine-grained magnesium alloy (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, K.Nakajima, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 巻: 90 ページ: 831-839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation creep behavior of grain boundary in pure magnesium (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 巻: 90 ページ: 883-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation mechanism in the crack-tip region of fine-grained magnesium alloy
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, T.Inoue, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transaction A in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation mechanism in the crack-tip region of fine-grained magnesium alloy
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, T.Inoue, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transaction A 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing fracture toughness of magnesium alloy by formation of low-angle grain boundary structure
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa, A.Singh, T.Inoue T.Mukai
  • 雑誌名: Advanced Engineering Materials (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Fracture mechanism and toughness in fine- and coarse-grained magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa
  • 学会等名: TMS2011 140^<th> annual meeting & exhibition
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] Fracture mechanism and toughness in fine-and coarse-grained magnesium alloys, Magnesium Technology 2011, TMS2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa
  • 学会等名: 140^<th> annual meeting, exhibition
  • 発表場所: San Diego, USA(招待講演)
• [学会発表] マグネシウム合金の破壊メカニズムに及ぼす結晶粒径の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, 中島清美, 杉本喜正, Alok Singh, 井上忠信, 向井敏司
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] マグネシウム合金の破壊メカニズムに及ぼす結晶粒経の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本金属学会春期大会
  • 発表場所: 筑波大,つくば市.
• [学会発表] High strength and toughness balances in magnesium alloys by microstructure controls (2009)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 3rd Asian Symposium on Magnesium Alloys
  • 発表場所: IMR, Shenyang, China
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] High strength and toughness balances in magnesium alloys by microstructure controls (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Somekawa
  • 学会等名: 3rd Asian Symposium on Magnesium Alloys
  • 発表場所: Shenyang, China(招待講演)
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.nims.go.jp/smc-lg/
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/smc-lg/
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/smc-lg/