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2022 年度 実施状況報告書

集合組織制御を用いた高室温成形性マグネシウム合金冷間圧延板材の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K04716
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

黄 新ショウ  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80415679)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードマグネシウム合金 / 圧延 / 集合組織 / 成形性
研究実績の概要

2022年度は、初期集合組織のランダム化により優れた冷間圧延性が得られたAZ31合金を主な対象として、限界冷間圧下率まで圧延した板材の組織、機械的特性と成形性および冷間圧延板材の特性に与える初期集合組織の影響を調査した。
始めに、弱い底面集合組織を持つ高温圧延材および強い底面集合組織を持つ通常圧延材に対し、それぞれ34%と14%の限界冷間圧下率まで1パス当たり5%の圧下率で冷間圧延を行った。冷間圧延後に200℃、250℃と350℃で1hの焼鈍処理を実施した。
次に、得られた焼鈍処理後のAZ31合金冷間圧延材に対し、EBSDを用いた組織評価および室温での引張試験とエリクセン試験を行った。
その結果、弱い初期集合組織を持つ高温圧延材は、通常圧延材に比べて、冷間圧延後(焼鈍材)も弱い底面集合組織を維持し、しかもより微細な結晶粒組織を示すことがわかった。これは高い冷間圧下率によるものと考えられる。高温圧延材は、通常圧延材に比べて、集合組織の効果で、350℃焼鈍処理後の冷間圧延材の室温エリクセン値が4.9㎜から7.8㎜に大きく向上した。さらに、焼鈍低温化により、室温エリクセン値7㎜以上の優れた冷間成形性を概ねに維持しながら、再結晶粒組織の微細化により、強度が大幅に向上することを明らかにした。以上の結果から、AZ31合金の初期集合組織をランダム化することにより、冷間圧延性が顕著に改善するだけでなく、焼鈍後に弱い底面集合組織を示すため、冷間成形性も大幅に向上することを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初期集合組織のランダム化により優れた冷間圧延性が得られたAZ31合金を主な対象として、限界冷間圧下率まで圧延した板材の組織、機械的特性と成形性および冷間圧延板材の特性に与える初期集合組織の影響を明らかにした。

今後の研究の推進方策

2023年度は、異なる初期集合組織を持つAZ31合金を対象として、冷間圧延に伴う材料組織の変化および冷間圧延後の焼鈍処理中の再結晶挙動をEBSDとTEMで調査する。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由は電気顕微鏡用消耗品、研磨用消耗品などの購入の費用を次年度に残したためである。次年度は電子顕微鏡用消耗品、研磨用消耗品などの購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Insights into the microstructures and mechanical properties of magnesium-calcium-transition elements: A combined experimental and simulation study2023

    • 著者名/発表者名
      Bian Mingzhe、Matsuoka Yusuke、Huang Xinsheng、Ishiguro Yuya、Tsukada Yuhki、Koyama Toshiyuki、Chino Yasumasa
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 254 ページ: 118958(1~16)

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2023.118958

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving the stretch formability of a heat-treatable magnesium-aluminum-calcium-manganese alloy by copper addition at the parts-per-million-level2023

    • 著者名/発表者名
      Bian Mingzhe、Huang Xinsheng、Chino Yasumasa
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 866 ページ: 144671(1~9)

    • DOI

      10.1016/j.msea.2023.144671

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving the mechanical and corrosion properties of pure magnesium by parts-per-million-level alloying2022

    • 著者名/発表者名
      Bian Mingzhe、Nakatsugawa Isao、Matsuoka Yusuke、Huang Xinsheng、Tsukada Yuhki、Koyama Toshiyuki、Chino Yasumasa
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 241 ページ: 1183938(1~12)

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2022.118393

    • 査読あり
  • [学会発表] Enhancing deep drawability of Mg-Zn-Ca alloy sheet by the precipitation of Guinier-Preston zones2022

    • 著者名/発表者名
      Bian Mingzhe、Huang Xinsheng、Chino Yasumasa
    • 学会等名
      軽金属学会第142回春期大会

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公開日: 2023-12-25  

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