耐熱マグネシューム合金の新基本系の探索-高融点Mg-Sc-Zr系に注目して-

寻找新型耐热镁合金基础体系——聚焦高熔点Mg-Sc-Zr体系——

• 批准号: 11875150
• 负责人: 山口 正治
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875150/
• 关键词: マグネシュウム合金; 金属間化合物; 変形; 強度; 析出硬化

欧米の自動車産業におけるマグネシュウム合金の需要は、1993年以来年率20%の伸びを示し、この方面のニーズに見合った高温強度と耐クリープ特性に優れた新合金の開発が勢いを増しつつある。しかし、典型的なダイキャスト合金の使用上限温度は約130℃であり、希土類元素等の添加による析出硬化によって高温強度の向上が計られているが、希土類元素はMgと共晶系を構成し、その添加によって合金の融点が降下するという本質的な問題がある。耐クリープ特性を改善するうえでマトリックスの融点降下は問題である。これらの添加元素によって析出硬化を計るなら、析出物によってMgマトリックスは可能な限り有効に強化されねばならない。本研究では、この本質的問題をクリアし得る新しい耐熱Mg合金の基本系としてMg-Sc系を取り上げ、本系をベースとする合金の相平衝関係と強度・変形特性を明らかにするための基礎研究を行なった。Mg-Sc系にはB2型構造のγ相(MgSc)が析出し、Zrが添加されていれば、ZrがScを一部置換し、Mg(Sc、Zr)を形成して析出硬化に寄与する。しかもScの添加によってMgマトリックスの融点が上昇する。ScはMgの他にNi、CoともB2型構造の金属間化合物を形成する。これら金属間化合物もMgマトリックスと整合性を保ちつつMgマトリックスえお有効に析出硬化すると期待される。これらマトリックスに分散される金属間化合物の中で、NiScは特に興味深い特性を示すことが判明した。NiScは常温で変形能を有し、融点も1270℃と高い。本研究の目的は、高温強度に優れたマグネシュウム合金の開発であるが、検討した合金のいくつかは水素吸蔵合金としても興味ある性質を示すことが明らかになった。

The automotive industry in Europe has been developing its alloys at an annual rate of 20% since 1993, and the development potential of new alloys has been increasing in this regard. The upper limit temperature of a typical alloy is about 130℃. The addition of rare earth elements causes precipitation hardening and the upward calculation of high temperature strength. The addition of rare earth elements causes the melting point of the alloy to drop. improve resistance to melting point The addition of these elements may lead to precipitation hardening, precipitation, and strengthening. This study is aimed at exploring the fundamental problems of Mg-based alloys, such as the phase impact relationship, strength and deformation characteristics of Mg-Sc alloys. In Mg-Sc system, the γ phase (MgSc) with B2 type structure is precipitated, Zr is added, Zr is partially replaced, Mg(Sc, Zr) is formed, and precipitation hardening occurs. The melting point of Sc is increased. Sc, Mg and other Ni, Co and B2-type intermetallic compounds were formed. Intermetallic compounds: Mg, Mg The characteristics of intermetallic compounds were investigated. NiSc has a temperature of 1270 ℃ and a melting point of 1270℃. The purpose of this study is to investigate the development of high temperature strength alloys and to demonstrate their properties.

项目成果

山口 正治: "金属便覧改訂6版 第8章10節金属間化合物"丸善(in press). (in press)

Masaharu Yamaguchi：“金属手册修订第 6 版第 8 章第 10 节金属间化合物”Maruzen（印刷中）。

M.Yamaguchi et al.: "High-Temperature Structural Intermetallics"Acta Materialia. 48. 307-322 (2000)

M.Yamaguchi 等人：“高温结构金属间化合物”Acta Materialia。

M.Yamaguchi et al.: "Editorial overview-Metals and alloys"Current Opinion in Solid State and Materials Science. Vol.4. 237-238 (1999)

M.Yamaguchi 等人：“编辑概述 - 金属和合金”固态和材料科学的当前观点。

M.Yamaguchi et al.: "Interfacial structures and mechanical properties of Titaniumu Aliminides Microstructure and Properties Vol.2 edited by J.C.M.Li"World Scientific (in press). (in press)

M.Yamaguchi 等人：“界面结构和机械性能的Titaniumu Aliminides Microstruction and Properties Vol.2，编辑J.C.M.Li”World Scientific（正在出版）。

M.Yamaguchi et al.: "Recrystallization on High-Temperature Aluminides"4th Int.Conf.On Recrystallization and Related Phenomena, ed. By T.Sakai and H.G.Suzuki,JIM. 59-68 (1999)

M.Yamaguchi 等人：“高温铝化物的再结晶”第四届 Int.Conf.On 再结晶和相关现象，编辑。