2006 Fiscal Year Annual Research Report
長周期積層構造を持つ高強度・高延性マグネシウム合金の開発
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16206070
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
河村 能人 熊本大学, 工学部, 教授 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 倫昭 熊本大学, 衝撃極限環境研究センター, 助手 (50343885)
西田 稔 熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (90183540)
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| Keywords | 長周期積層構造 / 高強度マグネシウム合金 / 急速凝固粉末冶金 / 鋳造 / 塑性加工 / 液体急冷法 / 押出加工 / 希土類金属 |
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| Research Abstract |
1.急速凝固粉末冶金合金プロセスの研究
(1)急速凝固薄片固化成形技術の確立
Mg-Zn-Y及びMg-Zn-Gd合金において、薄片の押出固化成形前に573K×10時間程度の熱処理を施し、長周期積層構造を十分に析出させた後に押出固化成形することが、合金の高強炭化に極めて有効であることがわかった。
(2)新規合金組成探査
Mg-Zn-Y及びMg-Zn-Gd合金を対象にして、急速凝固薄片固化成形材の組成探査を行った結果、第四元素としてLaの添加が結晶粒微細化を促進し、合金の高強炭化に有効であることが明らかとなった。
(3)急速凝固材の長周期積層構造の形成過程ならびに強化メカニズムの解明
急速凝固材中の長周期積層構造の体積分率の算出方法を提案し、その体積分率と合金の機械的性質の相関関係を調査した。結果、溶質元素比Zn/REを1.5/2に固定しそれらの濃度を高めることにより、長周期積層構造の体積分率がほぼ単調に増加し、降伏応力も上昇することが明らかとなった。
2.鋳造塑性加工合金
(1)高温時効型Mg-Zn-Gd合金のTIT線図の作成
Mg-Zn-Gd合金は、523K以下の温度では、β'相析出による時効硬化が起るが、623K以土の高温域では、長周期積層構造相の析出が起ることが明らかとなった。
(2)Mg-Zn-RE-X四元系合金の開発
高速加工を行った際の加工発熱による合金強度の低下を防ぐ目的で、合金組成を探査したところ、Er、Tbといった長周期積層構造相の形成を促進する第四元素の添加が強度低下を抑えることが明らかになった。
(3)加工率と押出材の機械的性質の関係調査
a-Mg相と長周期積層構造相の二相合金は、低加工率(相当ひずみ1以下)では、加工率の土昇とともに強度も土昇するが、高加工率(相当ひずみ1.3以土)では、加工率の土昇は組織の再結晶組織形成に起因すると考えられる強度低下を招くことがわかった。
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