マグネシウム合金の腐食挙動のAE法による解析

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研究の目的近年新しい構造材料としてマグネシウム合金が注目されている。マグネシウムの比重は2g/cm3以下であり、従来の用いられている構造材料である鉄鋼材料、Al合金、Ti合金などに比べてはるかに軽量であり、エネルギー的観点や環境負荷の観点からその用途拡大が期待されている。しかし、マグネシウム合金においては耐環境性が低いことが克服すべき課題となっている。すなわち、大気中の水分や水素の影響により材料の特性が著しく劣化することが、長期的な使用にあたっては大きな問題である。したがって、このような腐食の進行メカニズムを解明することが、新たな合金開発において重要なトピックスとなっている。我々の研究グループでは、既にマグネシウム合金において生ずる双晶変形や転位すべりをアコースティック・エミッション(AE)を用いて解明することに成功している。本研究においては、このAE手法を用いてマグネシウム合金の腐食挙動を明らかにして、新たな材料設計の指針を得ることを目的とする。本年度(～平成22年3月31日)の研究実施計画1.AE計測システムの改良AE計測システムの改良を進めることによって材料試験の際のAEの計測解析が可能となった。ハードウエア的およびソフトウエア的に最適化を行い、実機のAE波計測環境においても、連続的にAEが計測でき、破壊挙動の評価が可能にできるシステムが構築できた。2.純マグネシウムの環境試験上記のAE計測システムを用いて、実際の純マグネシウムの材料試験におけるAE計測を行い、装置の有効性を確かめた。また、試験を繰り返すことにより改良を行った。また、粒径の大きさに依存して破壊挙動が異なることがわかった。3.マグネシウム合金の環境試験同様の計測システムを用いて、代表的なマグネシウム合金であるAZ31B、AZ61、ZW3についても材料試験を行い、材料の違いによるAE発生挙動の違いを観察した。合金の種類による破壊挙動の違いを明確にすることができた。