その場反応により形成したナノ粒子分散強化型マグネシウム合金の開発

原位反应纳米颗粒弥散强化镁合金的研制

• 批准号: 02F00104
• 负责人: 井上 明久
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00104/
• 关键词: 液体急冷; Mg基ガラス合金; ナノ結晶分散複合材料; 機械的性質; 銅鋳型鋳造; 準結晶分散強化粒子; 高温クリープ抵抗性質; 熱的安定性; ガラス形成能

1)原位ナノ結晶粒子によりMg-Zn-Cu-Y基金属ガラス複合材料の強化に関する研究Mg_<85>Cu_5Zn_5Y_5合金を液体急冷することによって、ナノ結晶分散型金属ガラス複合材料の形成に成功した。このナノ結晶相は、急冷状態ではhcp-Mg相であるが、熱処理を施すことによって、更にMg_<24>Y_5化合物を形成することが明らかになった。急冷状態におけるhcp-Mg粒子の粒子径と粒子間距離は、それぞれ、10-30nmおよび20-30nm以下と見積もられる。このMg_<85>Cu_5Zn_5Y_5急冷合金は、298Kにおいて467MPaの引張り破断強度を有し、この値は、商用Mg合金AZ91の強度の約2倍に相当する強さである。この合金の急冷状態および熱処理試料は、優れた延性も保持しており、粉末冶金法を利用することによって新しいタイプの低コスト高比強度材料への実用化が期待される。2)準結晶粒子強化Mg-Zn-Al-Y基合金に関する組織、機械的性質の研究Mg_<87>Zn_8Al_4Y_1銅鋳型鋳造材料(ZAY841)は、準結晶粒子分散型Mg合金となり、この準結晶相が200℃まで安定に存在することが分かった。この析出粒子はほぼ完全な準結晶構造を有し、その圧縮破壊強度および圧縮降伏強度はそれぞれ、557MPaおよび250MPaとなり、前出のAZ91合金のそれぞれ501MPaおよび209MPaを上回ることが分かった。このZAY841合金は、特に優れた高温クリープ抵抗を有しており、180℃,80MPaの変形条件において、定常クリープ速度およびクリープ歪がAZ91合金のそれらの72%及び41%であることが分かった。

1)Study on the Strengthening of Mg-Zn-Cu-Y Based Metal Matrix Composites by In-situ Crystallization of Mg_ Cu_5Zn_5Y_5 <85>Alloy and Liquid Quenching of Mg_ Cu_5Zn_5Y_5 Alloy; In this case, the crystalline phase, the quenched state, the HCP-Mg phase, the heat treatment, and the formation of Mg_<24>Y_5 compounds were investigated. The particle diameter and interparticle distance of hcp-Mg particles in quenching state are different from those in quenching state, and the particle diameter and interparticle distance of hcp-Mg particles are different from those in quenching state. The <85>tensile fracture strength of Mg_ Cu_5Zn_5Y_5 alloy at 298K is about 467MPa, which is about twice as strong as that of commercial Mg alloy AZ91. The alloy's quenched state and heat treatment specimen are expected to maintain excellent ductility and to be used in new low temperature and high specific strength materials by powder metallurgy 2)A Study on the Microstructure and Mechanical Properties of Mg Zn Al Y Based Alloy Strengthened by Quasi-Crystal Particles Mg <87>Zn 8Al 4Y 1 Cu 2 + alloy (ZAY841) is a stable Mg alloy with dispersed quasi-crystal particles at 200℃. The precipitated particles have a perfect quasicrystal structure, a compressive strength and a compressive breakdown strength of 557MPa and 250MPa respectively, and a compressive strength of 501MPa and 209MPa respectively. ZAY841 alloy has high temperature resistance, 180℃,80MPa deformation condition, steady temperature resistance, 72% and 41% of AZ91 alloy.

项目成果

Yuan Guangyin, Akihisa Inoue, et al.: "Microstructure and mechanical properties of Mg-Zn-Si-based alloys"Materials Science and Engineering A. Vol.357 No.1-2. 314-320 (2003)

袁光银，Akihisa Inoue，等：“Mg-Zn-Si基合金的显微组织与力学性能”，材料科学与工程A. Vol.357 No.1-2。

Guangyin Yuan, Akihisa Inoue, et al.: "Structure and mechanical properties of cast quasicrystal-reinforced Mg-Zn-Al-Y base alloys"J.Mater.Research. Vol.19(In press). (2004)

袁光银，Akihisa Inoue，等：“铸造准晶强化Mg-Zn-Al-Y基合金的组织与力学性能”，材料研究学报。

Guangyin Yuan, Akihisa Inoue, et al.: "Thermal Stability, Glass-Forming Ability and Mechanical Properties of Mg-Y-Zn-Cu Glassy Alloys"Materials Transactions. Vol.44, No.11. 2271-2275 (2003)

袁光银，井上明久，等：“Mg-Y-Zn-Cu玻璃合金的热稳定性、玻璃形成能力和机械性能”材料交易。

Yuan Guangrin, Akihisa Inoue, et al.: "Mechanical properties and microstructure of Mg-Al-Zn-Si-base alloy"Mater.Trans.. 44(in press). (2003)

袁广林，井上明久，等：“Mg-Al-Zn-Si基合金的力学性能和显微组织”Mater.Trans.44（待出版）。