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2015 年度 実績報告書

六方晶マグネシウム基合金の低積層欠陥エネルギー化による高強度化とその学理

研究課題

研究課題/領域番号 24560856
研究機関富山県立大学

研究代表者

鈴木 真由美  富山県立大学, 工学部, 准教授 (20292245)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード積層欠陥エネルギー / マグネシウム / 高温クリープ / 非底面すべり / クリープ律速機構 / 転位下部組織 / クリープパラメーター
研究実績の概要

低積層欠陥エネルギーを有するMg-Y-Zn希薄固溶体合金に対して450~650K,60~120MPaの条件にてクリープ変形挙動の調査を行い,そのクリープパラメータと変形組織観察から,本系合金のクリープ変形機構の同定と低積層欠陥エネルギー化による高強度化についての検討を行った.上記実験範囲では高温・高応力側でべき乗則崩壊の傾向が認められたが,それ以外の領域での応力指数は4程度の値を示した.また,クリープの活性化エネルギーは約190kJ/molとの値を示した.純マグネシウムおよびMg-Al合金で同様のクリープパラメータを示す温度領域は約700K以上であり,後に示す組織観察の結果も合わせて検討すると,本合金は480K以上で交差すべり律速の転位クリープで変形を行っていると結論付けられる.更に,本系合金ではY添加の強化により,Mg-Al基合金も高い応力域での活性化エネルギーの増加が認められた.
本合金におけるクリープにおけるa転位のすべり面の傾向は450Kとそれ以上の温度で大きく変化し,450Kではa転位の底面すべりが主体となり,480K以上ではa転位の底面すべりに加えa転位の非底面すべりが活性化する.この変化が生じる温度域は,fcc金属および合金で半経験的に得られた上昇運動律速の転位クリープ速度の構成方程式から見積った低積層欠陥エネルギー化による強化と,クリープ速度の実測値がおおよそ同等となる温度域であり,前述の構成方程式がfcc材料のみならずマグネシウム合金でも適用可能であることが実験的に明らかとなった.一方で,活性化エネルギーの観点からは上昇運動律速の転位クリープの遷移を示す明瞭な傾向が認められない.その理由として予測された遷移温度近傍で新たに変形の補完として結晶粒内に導入された非底面上のc転位による,底面aすべりに対する林転位強化とみかけの活性化エネルギーの増加が考えられる.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Creep Deformation Mechanism and Dislocation Substructures in Low Stacking Fault Energy Type Mg-Y-Zn Dilute Solid Solution Alloys2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, F. Kondo
    • 雑誌名

      The Ninth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9)

      ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 低積層欠陥エネルギー型Mg-Y希薄合金のクリープ変形機構とミクロ組織2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美, 近藤史樹
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学 六甲台第二キャンパス
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-10
  • [学会発表] Creep deformation behavior and effects of stacking faults in Mg-Y based alloys2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, F. Kondo and K. Yoshimi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016 (APCFS2016)
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Kink Boundaries on Creep Strength and Deformation Microstructures in a Directionally Solidifcated Long-Period Stacking Ordered Mg-Zn-Y Alloy at 600K2016

    • 著者名/発表者名
      R. Watanabe and M. Suzuki
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016 (APCFS2016)
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Creep deformation mechanism and Dislocation substructures in Low Stacking Fault Energy Type Mg-Y-Zn dilute solid solution alloy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki and F. Kondo
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM 9)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-08-01 – 2016-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Creep Deformation Mechanism in Mg-Y and Mg-Y-Zn Dilute Solid Solution Alloys2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki and F. Kondo
    • 学会等名
      International Conference on Processing and Manufacturing of advanced materials: Processing, Fabrication, Properties, Applications (THERMEC' 2016)
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Kink on High Temperature Creep Strength in a Long Period Stacking Ordered Type Magnesium Alloy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, S. Harada and K. Hagihara
    • 学会等名
      International Conference on Processing and Manufacturing of advanced materials: Processing, Fabrication, Properties, Applications (THERMEC' 2016)
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Mg-0.3Y-0.02Zn 希薄固溶体のクリープ挙動と転位下部組織2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木真由美, 近藤史樹
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [学会発表] Creep Strength and Deformation Microstructures in a Directionally Solidificated Long-Period Stacking Ordered Mg-Zn-Y Alloy at 600 K2015

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, S. Harada and K. Hagihara
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-11 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Creep Deformation Mechanism and Deformation Substructures in Mg-Y and Mg-Y-Zn Dilute Solid Solution Alloys2015

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, F. Kondo and K. Yoshimi
    • 学会等名
      13th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures (CREEP 2015)
    • 発表場所
      Touluse, France
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-04
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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