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超高強度マグネシウム合金の相変態挙動に基づくLPSO構造形成メカニズムの解明

公募研究

研究領域シンクロ型LPSO構造の材料科学 ―次世代軽量構造材料への革新的展開―
研究課題/領域番号 24109507
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関鹿児島大学

研究代表者

徳永 辰也  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (40457453)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード相変態 / 熱分析
研究概要

本研究では,構造変調と濃度変調が同期した長周期積層(LPSO)構造を有する高強度マグネシウム合金を対象とし,主として熱的変化の観点から,LPSO構造の形成・変化が関与する相変態を明らかにすることを目的としている.今年度は,LPSO構造形成に及ぼす溶融後の冷却速度の影響について,示差走査熱量測定(DSC)やX線回折測定によって調べた.その結果,Mg97Zn1Y2鋳造合金では,冷却速度10~90℃/minの範囲においては18Rに加えて14HのLPSO構造が形成し,冷却速度が小さいほど14HのLPSO構造形成が支配的になっていることが分かった.タイプIIのMg97Zn1Gd2鋳造合金では,溶融後,1℃/min程度の速度で冷却すれば,鋳造ままで14HのLPSO構造が形成している可能性が示唆された.さらに,LPSO構造の高温安定性を種々の温度に加熱し,20分および24時間保持後急冷試料に対してX線回折測定により調べた.その結果,Mg97Zn1Y2合金において,20分間の加熱保持では500~520℃の間で積層欠陥へのZnおよびYの濃化の消失した18R構造が過渡的に存在すること,また,加熱保持時間を24時間にするとこれらの過渡的な18R構造は消滅するものの,470~500℃の間で積層欠陥へのZnおよびYの濃化の消失した18R構造が存在することが分かった.さらに,積層欠陥へのZnおよびYの濃化の消失した18R構造を徐冷すると14Hの形成に加えて470℃以下で冷却中にSFへのZnとYの濃化が進行することが分かった.以上より,DSC加熱曲線における400~500℃の温度範囲でみられる熱的変化(吸熱ピーク)は積層欠陥へのZnおよびYの偏析に関係しているのではないかと考えられた.

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic Analysis of Phase Equilibria in the Mg–Al–Ho Ternary System2013

    • 著者名/発表者名
      T.Tokunaga, H.Kominato, S.Iikubo, H.Ohtani
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 54 号: 5 ページ: 647-655

    • DOI

      10.2320/matertrans.MI201226

    • NAID

      10031168405

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mg-Zn-Y合金におけるLPSO構造の熱的安定性2014

    • 著者名/発表者名
      徳永辰也、坂井聡一郎、飯久保智、榎木勝徳、大谷博司
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mg_85Zn_6Y_9合金のDSC測定2013

    • 著者名/発表者名
      徳永辰也,坂井聡一郎,吉井一生,飯久保智,榎木勝徳,大谷博司
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高温X線によるLPSOの形成/分解過程の研究2013

    • 著者名/発表者名
      梅林樹,榎木勝徳,飯久保智,徳永辰也,大谷博司
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mg-RE-Zn三元系準安定hcp相の熱力学的性質2013

    • 著者名/発表者名
      飯久保智,濱本修司,徳永辰也,大谷博司
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mg97Zn1Y2合金におけるLPSO構造形成に及ぼす冷却速度の影響2013

    • 著者名/発表者名
      徳永辰也、坂井聡一郎、飯久保智、榎木勝徳、大谷博司
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mg-Al-Ho3元系状態図の熱力学的解析2012

    • 著者名/発表者名
      徳永辰也,小湊裕允,飯久保智,大谷博司
    • 学会等名
      軽金属学会第秋期大会
    • 発表場所
      千葉工業大学
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamic Analysis of Phase Equilibria in the Mg-Al-Ho Ternary System2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tokunaga, H. Kominato, S. Iikubo, H. Ohtani
    • 学会等名
      International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials 2012 (LPSO2012)
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Japan
    • 年月日
      2012-10-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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