希土類含有マグネシウム合金の高温変形挙動とSuzuki効果の微視的検証

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05075
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 齋藤 嘉一 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10302259)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: Mg-Y-Zn合金 / 過飽和固溶体 / 高温変形 / Suzuki効果 / TEM/STEM / EBSD

研究成果の概要

希土類金属としてY，遷移金属としてZnを選び，これらを単独もしくは同時に含む二元系ならびに三元系のMg合金の過飽和固溶体に対して高温変形挙動を比較調査した。その結果，YとZnを同時に含む三元系固溶体の強度が最も優れ，特に300℃で変形応力を加えた場合にSuzuki効果が活性化することが明らかになった。同効果はYもしくはZnの単独添加の場合や，200℃以下の試験では発現しなかった。こうして三元系固溶体において，顕著に優れた高温強度が現れるのは，このSuzuki効果の活性化に原因があると考えられた。

自由記述の分野

材料物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

Mgは軽量性や比強度，資源上にメリットをもつにとどまらず，リサイクル性や生体安全性に優れる点も含め，持続可能社会推進に適う戦略的金属といえる。特に自動車部品へのMg合金の採用は，その膨大な市場規模や市場安定性からみて，今後のMg需要の拡大を牽引する最大の産業分野である。本研究が追究する成果は，鋳造用Mg合金を対象に耐熱性という高付加価値を生み出し，マルチマテリアル化の進展をはじめ，マグネシウム材料の用途拡大に貢献する可能性を秘めている。