2001 年度実績報告書

半溶融成形加工による高性能マグネシウム合金の創製

研究課題

研究課題/領域番号	11225207
研究機関	長岡技術科学大学
研究代表者	鎌土重晴長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30152846)
研究分担者	上村靖司長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70224673) 井原郁夫長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80203280) 小島陽長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60016368) 奥村勇人長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (60324018)
キーワード	Mg-Zn-Al合金 / 半溶融成形加工 / 薄肉充填性 / 引張特性 / 収束超音波 / インラインモニタリング / ポーラス材 / パルス通電焼結
研究概要	本年度はこれまで進めてきた(1)流動性に優れ、適度な引張特性が得られるような合金を探索することに加え、(2)廃材となる切削チップを用いたパルス通電焼結によるポーラス材の作製(半溶融リサイクル)、(3)電解精製による液相リサイクル時の要素技術となる超音波によるマグネシウム溶湯のインラインモニタリングについて検討した。(1)では合金元素としてのZnおよびAlを多量に添加し、低温で晶出する化合物量を増やすことにより、共晶反応による発熱量が大きくなり、Zn+Al量が20%で465℃、15%で535℃と、従来のダイカスト法に比べ、100℃以上も低温で成形が可能であること、ただし、化合物量の増加とともに、化合物が粒界にネットワークを組むため、引張強さ、伸びとも大幅に低下することがわかってきた。そのため、流動性および適度な引張特性を得るためにはZn+Al量として15%以下にする必要がある。(2)では、切削チップを用いたパルス通電焼結により半溶融温度まで加熱することにより、接触部分の化合物近傍が部分的に溶融し、接合が可能となり、その結果、チップ材の形状にも依存するが、見かけの密度が0.4Mg/m^3未満のポーラス材も瞬時に作製できることがわかってきた。(3)では、まずセンサrの設計・製作を進め、700℃のマグネシウム溶湯とも反応せず、反射エコーが明瞭に計測されるバッファロッドセンサーを作製した。さらにセンサーの空間分解能を高めるために設計した音響レンズの空間分解能および焦点距離を数値シミュレーションにより調べた結果、超音波はマグネシウム溶湯中でも焦点領域で十分に集束することが予測された。これらの結果から、開発した超音波センサーはマグネシウム溶湯中でもパルスエコー計測に有効で、かつ、収束超音波を用いることで、介在,物も検出可能であることがわかった。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] S.Kamado, Y.Kojima, R.S.Rudi, N.Ikeya, T.Araki: "Application of Semi-solid Forming to Mg-Zn-Al-Ca Alloys"THERMEC'2000-Proceedings of International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials. Vol.117/3. Section F3 (2001)
[文献書誌] 荒木知美, 加勇田徹, 鎌土重晴, 小島陽: "高濃度のAlおよびZnを含むマグネシウム合金の半溶融成形加工"軽金属. 51・11. 608-613 (2001)
[文献書誌] S.Kamado, T.Kayuta, Y.Kojima: "Application of Semi-solid Forming to Magnesium Alloys with High Aluminum and Zinc Contents"Proceedings of Workshop on Advanced Magnesium Alloys and Their Applications Between Taiwan and Japan. 117-122 (2001)
[文献書誌] T.Kayuta, T.Araki, S.Kamado, Y.Kojima: "Microstructures and Mechanical Properties of Semi-solid Formed Magnesium Alloys"Proc.of the 4th Pac.Rim Int.Conf.on Advanced Mater.and Processing. Vol.1. 1243-1246 (2001)
[文献書誌] N.G.Antara, T.Kayuta, S.Kamado, Y.Kojima: "Application of Semi-Solid Forming to Mg-Zn-Al-RE-Ca Alloys"Proc.of the 4th Pac.Rim Int.Conf.on Advanced Mater.and Processing. Vol.1. 1247-1250 (2001)
[文献書誌] 岩澤秀, 才川清二, 富田剛利, 林勝三, 鎌土重晴, 小島陽: "チクソキャスティング法により製造したA390アルミニウム合金の組織と機械的性質"鋳造工学. 73・6. 373-379 (2001)

2001 年度 実績報告書

半溶融成形加工による高性能マグネシウム合金の創製

研究代表者

鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30152846)

研究成果

[文献書誌] S.Kamado, Y.Kojima, R.S.Rudi, N.Ikeya, T.Araki: "Application of Semi-solid Forming to Mg-Zn-Al-Ca Alloys"THERMEC'2000-Proceedings of International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials. Vol.117/3. Section F3 (2001)

[文献書誌] 荒木知美, 加勇田徹, 鎌土重晴, 小島陽: "高濃度のAlおよびZnを含むマグネシウム合金の半溶融成形加工"軽金属. 51・11. 608-613 (2001)

[文献書誌] S.Kamado, T.Kayuta, Y.Kojima: "Application of Semi-solid Forming to Magnesium Alloys with High Aluminum and Zinc Contents"Proceedings of Workshop on Advanced Magnesium Alloys and Their Applications Between Taiwan and Japan. 117-122 (2001)

[文献書誌] T.Kayuta, T.Araki, S.Kamado, Y.Kojima: "Microstructures and Mechanical Properties of Semi-solid Formed Magnesium Alloys"Proc.of the 4th Pac.Rim Int.Conf.on Advanced Mater.and Processing. Vol.1. 1243-1246 (2001)

[文献書誌] N.G.Antara, T.Kayuta, S.Kamado, Y.Kojima: "Application of Semi-Solid Forming to Mg-Zn-Al-RE-Ca Alloys"Proc.of the 4th Pac.Rim Int.Conf.on Advanced Mater.and Processing. Vol.1. 1247-1250 (2001)

[文献書誌] 岩澤秀, 才川清二, 富田剛利, 林勝三, 鎌土重晴, 小島陽: "チクソキャスティング法により製造したA390アルミニウム合金の組織と機械的性質"鋳造工学. 73・6. 373-379 (2001)

2001 年度実績報告書

鎌土重晴長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30152846)