マグネシウム合金の高強度化に寄与する準結晶粒子分散と界面構造解析

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07F07762
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: ALOK Singh 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主席研究員
• 研究分担者: JULIAN Mark.Rosalie 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 外国人特別研究員
• キーワード: マグネシウム合金 / 時効特性 / 析出粒子の形態 / 準結晶 / 金属間化合物 / 透過型電子顕微鏡観察 / 機械的特性

研究概要

高分解能電子顕微鏡を用いてMg-2.7Zn-0.4Y合金の双晶界面と析出粒子の相互関係を観察した。析出粒子の大部分はmonoclinic構造を持つMg_4Zn_7相で、双晶または母相と[0001]_<Mg>||[010];{10-10}_<Mg>||(201)の方位関係を示すことが分かった。Mg_4Zn_7相は、hexagonal構造を示し、[010]_<Mg_4Zn_7>||[1120]_<MgZn_2>方位関係にあるMgZn_2相に成長した。また、MgZn_2相析出粒子は、双晶界面と密接な関係を示すことが分かった。さらに、Mg_4Zn_7相とMgZn_2相は、積層構造をもち、icosahedrally coordinated atomsと良く似ることを明らかにした。MgZn_2相の界面では、変態構造であるMg_4Zn_7相を形成し、[100]または[001]方向に1/2ユニットセル分伸張していることが分かった。現在、これらの析出粒子が母相に分散する試料の機械的特性を調査している。本研究成果は、アメリカ:TMSから、Mg Fundamental Research Awardの対象となり受賞に至った。

研究成果

• [雑誌論文] Structural relationships among MgZn_2 and Mg_4Zn_7 phases and transition structures in Mg-Zn-Y alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of beta 1' precipitates in Mg-Zn-Y alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Singh, J.M.Rosalie, H.Somekawa, T.Mukai
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural relationships between monoclinic and Laves phase precipitates in Mg-Zn-Y Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Magnesium Technology 2010, TMS ページ: 347-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] On controlled pre-ageing deformation of Mg-Zn-Y alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: Processing and Fabrication of Advanced Materials 18(Proceedings) ページ: 379-388
• [雑誌論文] Twin boundary precipitation of the monoclinic Mg_4 Zn_7 phase in Mg-Zn and Mg-Zn-Y alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 雑誌名: 8th International conference on magnesium alloys and their applications(Proceedings) ページ: 288-294
• [学会発表] On the role of dislocations in precipitation strengthening of Mg-Zn(-Y)alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市)
  • 年月日: 20100328-20100329
• [学会発表] Structural relationships between monoclinic and Laves phase precipitates in Mg-Zn-Y Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: TMS(The Minerals, Metals and Materials Society), 139^<th> Annual Meeting and Exhibition
  • 発表場所: Washington State Conventi on Center, Seattle, USA
  • 年月日: 20100214-20100218
• [学会発表] On controlled pre-ageing deformation of Mg-Zn-Y alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: Processing and fabrication of advanced materials(PFAM)18
  • 発表場所: 東北大学 片平さくらホール(仙台市)
  • 年月日: 20091212-20091214
• [学会発表] Twin boundary precipitation of the monoclinic Mg_4 Zn_7 phase in Mg-Zn and Mg-Zn-Y alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: 8th International conference on magnesium alloys and their applications(DGM)
  • 発表場所: neue weimarhalle UNESCO-Platz 1 ,Weinmar, Germany
  • 年月日: 20091026-20091029
• [学会発表] Structure of β1' Precipitates in Mg-Zn Alloys-coexistence of Mg_4Zn_7 and MgZn_2 phases (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: 日本金属学会2009年秋期大会
  • 発表場所: 京都大学 吉田キャンパス(京都市)
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] Relationships between monoclinic and Laves phase precipitates in Mg-Zn-Y alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.Rosalie, H.Somekawa, A.Singh, T.Mukai
  • 学会等名: AIWQ-5 Asian International Workshop on Quasicrystals
  • 発表場所: 東京理科大学(東京都)
  • 年月日: 20090601-20090604