2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21360348
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
大石 敬一郎 長岡技術科学大学, 工学部, 特任研究専門員 (70294890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宝野 和博 独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, フェロー (60229151)
MENDIS Chamini 独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, NIMSポスドク研究員 (60536704)
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30152846)
本間 智之 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (50452082)
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| Keywords | マグネシウム合金 / 時効析出 / 高強度 / 展伸材料 / 組織解析 |
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| Research Abstract |
1.Mg-2.4at%Zn(Mg-6wt%Zn)合金の時効特性に及ぼす微量添加元素AgやCaの効果を明らかにすることを目的として、透過電子顕微鏡(TEM)および3次元アトムプローブ(3DAP)により組織解析を行った。Ca添加合金では時効初期においてZnとCaからなる溶質ゾーンが形成され、結果として中間相の析出が促進されることがわかった。一方、Ag添加合金では時効強化相である棒状析出物の微細化と数密度の増加が確認された。Ag添加合金のピーク時効組織を3DAPで解析したところ、析出物においてAgの偏析が確認されており、Ag添加が析出物の形成に関与することが明らかとなった。
2.引張耐力400MPaを超える高強度を有するMg-4Al-3Ca-0.4Mn(wt%)合金押出し材の組織をTEMおよび3DAPで解析し、組織と機械的特性との相関を明らかにした。用いた合金は連続鋳造されたものであり、その組織は約20μmのα-Mg相の結晶粒と微細なラメラー状Al-Ca化合物で構成される粒界晶出物からなる。その合金の350℃押出し材は約1μmの等軸再結晶粒領域と粗大な未再結晶領域からなるバイモーダル組織を形成することがわかった。再結晶粒は分断された晶出物付近で発達し粒界は析出粒子によりピン止めされていた。一方、TEMで調べたところ未再結晶領域ではMgの底面に沿った数原子層の厚さを持つ微細な板状析出物、さらには数nmの球状析出物が観察された。3DAPで解析すると板状析出物はAl-Ca、球状析出物はAl-Mnからなることがわかった。このように本合金で達成される400Mpaを超える高い強度は1μmの微細結晶粒とナオーダーの析出物の分散に起因するものと考えられる。
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