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Ｍｇ－希土類結晶および非晶質合金の作製とその力学特性調査

镁稀土晶体及非晶合金的制备及其力学性能研究

基本信息

批准号：
18F18733
负责人：
加藤秀実
金额：
$ 1.41万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

金型鋳造Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr合金の微細構造と特性に及ぼす異なる含有量の希土類SmとYbの影響を調べた。Ybの添加によって明確な結晶粒微細化が生じた。Ybの含有量が3wt％の場合、平均結晶粒径が23.3μmまで微細化した。Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr（x = 0 to 3 wt％）合金は鋳造したままの状態において主に2種類の相から構成されていることが分かった。 1つはデンドライト状のMg24RE5相（FCC構造、格子定数a=1.12 nm）、もう1つは平板状Mg5RE相（FCC構造、a=2.22 nm）であり、これらの二相の配向関係は(200)Mg5RE||(-110-2)Mgおよび、[012]Mg5RE||[-24-23]Mgであった。合金の最適化固溶体プロセスは515℃-4時間から520℃-2時間であった。熱水焼入れ処理によって合金の伸びは大幅に増加したが、降伏強度の減少はわずかであった。200℃で時効すると、Yb添加効果によって析出量が増加するため、合金のピーク時間が短縮された。TEM観察により、ピーク時効状態の析出物は主にβ'相および少量のβ''相であることが明らかになった。1.5％Yb合金を時効することで、市販のWE43合金よりも優れた機械的特性を示した。Ybの含有量が異なるMg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr合金は、鋳造したままおよびピーク時効の両条件下で延性をさほど低下させずに機械的特性を大幅に改善することができた。特にMg-4Sm-3Yb-0.6Zn-0.5Zr合金において最大の破断強度および降伏強度が得られ、それらの値は鋳造したままの状態でそれぞれYb無添加材に比べて約22％と20％増加、ピーク時効状態で18％と19％の増加となった。

The microstructure and properties of Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr alloy prepared by Au type alloy and the influence of Sm and Yb content on the microstructure and properties of Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr alloy were investigated. Yb addition clearly defines the fine crystal grain formation. When the Yb content is less than 3 wt %, the average crystal particle size is 23.3μm, and the grain size is reduced. Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr (x = 0 to 3 wt%) alloy is composed of two kinds of phases. 1. Mg24RE 5 phase (FCC structure, lattice number a=1.12 nm), Mg5RE 5 phase (FCC structure, a=2.22 nm), Mg24RE|| (-110-2)Mgおよび、[012]Mg5RE|| [-24-23]Mgであった。Alloy optimization solid solution temperature range 515℃-4 time range 520℃-2 time range The hot water treatment greatly increases the elongation of the alloy and decreases the yield strength. At 200℃, Yb addition results in an increase in precipitation amount and a shortening of alloy precipitation time. TEM observation shows that the precipitates in the state of 1.5%Yb alloy has excellent mechanical properties. Mg-4Sm-xYb-0.6Zn-0.4Zr alloy with different Yb content has greatly improved mechanical properties under different conditions. In particular, Mg-4Sm-3Yb-0.6Zn-0.5Zr alloy has a maximum breaking strength and breakdown strength of about 22% and 20% respectively in the non-additive state and 18% and 19% respectively in the non-additive state.