マイクロクラック法による微細結晶粒マグネシウム合金の粒界強化・脆化機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760675
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 染川 英俊 独立行政法人物質・材料研究機構, 元素戦略材料センター・構造材料ユニット, 主任研究員 (50391222)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 破壊 / マグネシウム / 溶質原子 / 結晶粒界 / 分子動力学

研究概要

微細結晶粒マグネシウム合金の破壊靭性値と破壊形態は、添加元素に影響を受け、粒界および表面偏析エネルギーと密接な関係があった。表面偏析と粒界偏析エネルギーの差が小さい溶質原子を添加した合金は、優れた破壊靭性値を示し、その破壊形態は延性破壊であった。一方、偏析エネルギーの大きな溶質原子を添加した合金は、破壊靭性値は低く、脆性破壊を示した。マグネシウムの粒界脆化・強化に影響を及ぼす材料因子は、「c/a比の濃度変化率」であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Nanoindentation behavior and deformed microstructures in coarse-grained magnesium alloys (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, C. A. Schuh
  • 雑誌名: Scripta Materialia 巻: 68 ページ: 416-419
  • DOI: doi.org/10.1016/j.scriptamat.2012.11.010.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of grain boundary structures on grain boundary sliding in magnesium (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, T. Mukai
  • 雑誌名: Materials Letters 巻: 76 ページ: 32-35
  • DOI: doi:10.1016./j.matlet.2012.02.010.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of high strength and toughness magnesium alloy by grain boundary control (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, A. Singh, T. Inoue, T. Mukai
  • 雑誌名: Magnesium Technology 2012 ページ: 345-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of grain boundary plasticity in magnesium and solid-solution magnesium alloys
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, T. Mukai
  • 雑誌名: Computational Materials Science
  • DOI: doi.org/10.1016./j.commatsci.2013.04.043.
  • 査読あり
• [学会発表] ナノインデンテーションによる微細結晶粒マグネシウム合金の塑性変形応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大, 岡山市
  • 年月日: 20130908-11
• [学会発表] Grain boundary plasticity in magnesium alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20121125-30
• [学会発表] マグネシウム合金のき裂先端部の変形応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: M&M2012材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大, 愛媛市
  • 年月日: 20120921-24
• [学会発表] マグネシウムの粒界移動に及ぼす粒界性格の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 金沢大, 金沢市
  • 年月日: 20120909-12
• [学会発表] Development of high strength and toughness magnesium alloy by grain boundary control (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa
  • 学会等名: 141th TMS annual meeting
  • 発表場所: Orland, USA
  • 年月日: 20120311-15
• [学会発表] ナノインデンテーションを用いたマグネシウムの粒界・粒内クリープ評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター, 宜野湾市
  • 年月日: 20111107-09
• [学会発表] Effect of solute atoms on nanoindentation behavior in fine-grained magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2011
  • 発表場所: Columbus, USA
  • 年月日: 20111016-20
• [学会発表] Possibility for development of high strength and toughness magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa
  • 学会等名: The 4^<th> Asian Symposium on Magnesium Alloys
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20111002-04
• [学会発表] Development of high strength and toughness magnesium alloys by microstructural controls (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa
  • 学会等名: Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20110919-21
• [備考]
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/SOMEKAWA_Hidetoshi-j.html