| 研究課題/領域番号 |
25249101
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30152846)
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| 研究分担者 |
宮下 幸雄 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00303181)
本間 智之 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50452082)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | マグネシウム合金 / 時効析出 / 動的再結晶 / ヘテロ構造組織 / 集合組織 / 押出し加工 / 変形機構 / 引張特性 |
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| 研究実績の概要 |
最終年度はMg-Al-Ca-Mn系合金の合金組成・プロセス条件－特性－ミクロ組織の因果関係を明らかにするとともに、耐力と延性を両立可能なミクロ組織因子、たとえば、再結晶粒径、集合組織因子、微細分散化合物の種類とサイズ、ナノ析出物等の定量的評価を目指した。
Al添加量の増加に伴い、底面集合組織が強くなるものの、再結晶粒径は大きくなること、一方、Mn添加量の増加に伴い、底面集合組織はほとんど変化しないものの、再結晶粒は顕著に微細となり、塑性加工後の溶体化処理中の再結晶粒の粗大化もほぼ完全に抑制されることを明らかにした。このMn添加による再結晶粒の微細化と粗大化抑制はナノサイズのAl-Mn化合物の分散によることも解明した。また、本系合金では単層規則GPゾーンの時効析出により強度特性の改善を図れるが、その時効硬化量はAl：Ca比が3~5：1程度で最大となること、さらにMn添加によりAl-Mn析出物を形成するため、時効硬化量は小さくなるが、一方でCaと容易に化合物を形成する不純物でもあるSiと化合物を形成し、時効硬化に寄与するCa固溶量を多くし、時効硬化量の低減を抑制する効果も見出した。
これまでに得られたMg-Al-Ca-Mn系合金のミクロ組織因子と特性の定量的評価のために、重回帰分析を行った結果、引張強さおよび耐力は再結晶粒径と底面集合組織に強く依存すること、延性も両因子に影響されるものの、ばらつきが大きいことがわかった。前者はすべり変形が主となる一様変形領域における特性であり、後者は圧縮双晶等も生じる局部変形領域も含むためと考えられた。その結果から、強度と延性の両立のためには、圧縮双晶の抑制が重要であることがわかった。事実、単層規則GPゾーンを大量に析出させた合金では、溶体化処理状態からの強度特性の改善とともに、局部変形領域における圧縮双晶の抑制により延性の低下を抑制できる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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