急冷凝固法による高比強度・超塑性マグネシウム合金材料

快速凝固法生产的高比强度超塑性镁合金材料

• 批准号: 10122220
• 负责人: 金子 純一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10122220/
• 关键词: マグネシウム合金; 超塑性; 急冷凝固; 粉末冶金; 比強度

急冷凝固法により密度2.0Mg/m^3以下で,500MPa以上の引張強さ,すなわち250N・m/g以上の高い比強度のマグネシウム合金材料が得られている.このような高比強度の急冷凝固Mg合金において,材料組織と常温強度及び超塑性変形特性との関係を検討して,Mgの軽量性という最大の特長を生かして,高い比強度で広い変形条件下で超塑性を発現する材料を得るための材料組織と合金組成を明らかにすることが本研究の目的である.急冷凝固によって第2相粒子の微細分散を図り,熱間押出等による固化成形中に微細結晶粒組織を形成させることが,強度を高め,かつ超塑性を発現させるための基本である.代表的な実用合金系を形成するMg-Al-Zn3元系合金について,材料組織と常温及び高温での機械的性質の関係を検討して,常温強度と超塑性の二つの観点から最適な材料組織と合金組成を明らかにした.常温ではAl+Zn量(at%)の高い合金が高い引張強さを示し,中でも12mass%Zn-8mass%Al合金では最高の447MPaの引張強さが得られた.573KではAl+Zn量(at%)の高い合金ほど高い伸びを示す傾向にあり,初期ひずみ速度2×10^<-2>/sにおいて400%以上の超塑性伸びを示すためには8at%以上のAl+Znの添加が必要であった.最も高い超塑性伸びを示したのは10mass%Al-5mass%Zn合金で,900%を超える伸び値が観察された.Al+Zn量の多い合金ほど第2相粒子の生成量が多くなり,これを急冷凝固により微細に分散させることによって,常温強度が上昇し,かつ高温における超塑性伸びも増加する.Al+Zn添加量をさらに増加させることにより,常温でより高強度で,高温で高い超塑性伸びを示す材料が得られることが期待される.

采用快速凝固法获得了密度为2.0 Mg/m^3以下、抗拉强度为500 MPa以上，即比强度为250 N m/g以上的高比强度的镁合金材料。具有如此高比强度的快速冷却凝固镁合金。为了通过研究材料结构、室温强度和超塑性变形特性之间的关系，并利用Mg最大的轻质特性，获得在大范围变形条件下表现出超塑性且具有高比强度的材料，阐明了材料组织及合金成分本研究的目的是阐明通过快速凝固使第二相粒子微细分散，并通过热挤压等在凝固过程中形成细晶粒组织，以提高强度和发展超塑性的基础针对典型实用合金系的Mg-Al-Zn三元合金，我们研究了室温和高温下材料组织与力学性能的关系，从室温强度和超塑性两个角度找到了最优的合金。揭示材料结构和合金成分。在室温下，Al+Zn含量较高（at%）的合金表现出较高的拉伸强度，其中，12%Zn-8%Al合金的拉伸强度最高，为447MPa。在％)倾向于表现出更高的伸长率，并且为了在2×10^-2/s的初始应变速率下表现出400％以上的超塑性伸长率，添加8at％以上的Al+Zn所需的最高超塑性伸长率10mass%Al-5mass%Zn合金的延伸率超过900%。Al+Zn含量较高的合金产生较多的第二相颗粒，可通过快速凝固去除并细小弥散。这增加了室温强度和高温超塑性伸长率。通过进一步增加Al+Zn的添加量，可以获得具有更高室温强度和高高温超塑性伸长率的材料。