マグネシウム合金の高温変形中の動的組織変化の定式化とそれを利用した高性能化

镁合金高温变形过程中动态结构变化的制定以及利用它们改进性能

• 批准号: 08J10268
• 负责人: 徐 世偉
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10268/
• 关键词: 汎用マグネシウム合金; 均質化処理条件; 鍛造加工; 再結晶メカニズム; 組織変化; 動的析出; 時効処理; 機械的性質; マグネシウム合金; 高温圧縮変形; 均質化処理; 再結晶粒径; 動的再結晶

通常、鍛造加工には加工性改善のために予め組織制御した押出し材が使用されるが、本研究では汎用マグネシウム合金の連続鋳造材(高アルミニウム含有AZ91合金および1mass%のCaを添加したAZX911合金)をそのまま鍛造加工に使用し、その加工中の再結晶メカニズムと組織変化に及ぼす素材の均質化処理条件、ひずみ速度、加工温度の影響を詳細に調べ、その成果を組織制御へと展開し、マグネシウム合金鍛造材の高強度、高延性化を低コストで達成することを目指した。成果は以下のとおりである。(1)AZ91合金およびAZX911合金の連続鋳造材と均質化処理材の高温圧縮に伴うミクロ組織変化を、後方散乱電子回折法を用いて詳細に検討した。その結果、両合金とも粒内ではまず(10-11)圧縮双晶が生じ、その双晶内に(10-12)引張双晶が生じる二重双晶が形成され、さらに二重双晶内部でのすべり変形と動的回復を伴った転位の再配列により形成される小傾角粒界が大傾角化し、新粒が形成されるという(10-11)-(10-12)二重双晶を伴った動的な連続再結晶(CDRX)が生じる。均質化処理により粒内の溶質濃度を高めた試料では、圧縮加工中に再結晶粒界にMg_<17>Al_<12>(β)相の動的析出も生じ、再結晶粒の粗大化が顕著に抑制される。その成果をもとに高性能化を目指した組織制御を提案し、実証するなど、新たな展開へ向けた研究へと進展させている。(2)圧縮材の再結晶組織に及ぼす圧縮条件の影響を調べ、温度が低く、ひずみ速度が大きいほど再結晶率は低くなり、再結晶粒径は微細になるものの、粒内の溶質濃度が高く、加工温度が低いほど動的に不連続析出するβ相の粒界ピン止めによる再結晶粒粗大化効果が顕著に現れるようになり、その結果、再結晶粒径は従来報告されているような温度補償ひずみ速度(Zener-Hollomonパラメータ)だけでは一義的には表せず、温度に強く依存する。(3)圧縮まま材の引張強さおよび0.2%耐力は低温圧縮中に多量に動的析出するβ相、再結晶粒微細化および強い底面集合組織の形成により改善され、T5処理材では圧縮温度が高くなるほど時効中に微細なβ相が多量に析出するため、引張強さおよび0.2%耐力とも顕著に向上し、鋳造材を用いても加工条件の最適化により既存の展伸用6061アルミニウム合金T6処理材に匹敵する引張特性が得られることを明らかにした。これらの成果は、今年度に第一著者として既に国際学術誌に4本掲載した。さらに、国際会議でも2回日頭発表を行い、「The 1st Japan-China Magnesium Workshop」および「The 3rd Asian symposium on Magnesium Alloys(ASMA-III」では優秀ポスター発表賞を受賞した。

通常情况下，提前控制结构的挤压材料用于锻造处理以提高可工程性，但是在这项研究中，通用镁合金连续铸造材料（含有高铝和AZX911合金添加了1个质量％Ca的AZ91合金）用于锻造的效果，并在均质的过程中进行了处理，并在均质的效果上进行了处理，并在处理过程中使用了材料，并处理了材料的效果，并处理了材料的效果，并处理了材料的效果。详细研究了结构的变化，并将结果扩展到结构控制，旨在以低成本实现镁合金锻造材料的高强度和高延展性。结果如下：（1）使用反向散射电子衍射详细检查了与AZ91和AZX911合金的连续铸造材料和AZX911合金的高温压缩相关的微结构变化。结果，两种合金首先产生（10-11）在谷物内产生（10-11）的压缩双胞胎，并形成了带有（10-12）双张双胞胎的双胞胎，此外，由双胞胎双胞胎内部的滑动变形形成了小倾斜的晶粒边界，导致了动态恢复，从而导致了大型旋转，从而导致了新的倾斜度，从而导致了新的倾斜度，并导致了新的倾斜度，并导致了新的倾斜度。 （CDRX）与（10-11） - （10-12）双胞胎。在通过均匀化增加晶粒内溶质浓度的样品中，Mg_ <17> al_ <12>（β）相的动态沉淀在压缩过程中发生在重结晶的晶界处，并且重结晶的晶粒将重结晶的变形受到重大抑制。基于这些结果，该公司提出并展示了旨在提高绩效的组织控制，并将其发展为针对新发展的研究。 （2）检查压缩条件对压缩材料的重结晶结构的影响，尽管温度越低，应变速率越低，重结晶速率越低，并且重结晶晶粒尺寸越重，则谷物内溶质的浓度越高，并且在处理温度越低，并且在脉冲范围内降低了范围差异的效果越大，则降低了范围差异的效果。发音。结果，重结晶晶粒尺寸不能仅通过先前报道的温度补偿应变速率（Zener-Hollomon参数）仅表示，并且强烈依赖于温度。 （3）材料压缩时的拉伸强度和0.2％的强度通过在低温压缩，重结晶晶粒细化和形成强底质质地的情况下动态沉淀的大量β相。使用T5处理的材料，压缩温度越高，衰老过程中的β相沉淀越高，因此，拉伸强度和0.2％的强度都得到显着提高，即使使用铸造材料，也可以通过在使用铸造材料时优化处理的T6处理的材料来获得与现有T6处理的材料相当的可比性。这些结果已经在四个国际学术期刊上发表，这是他们今年的第一作者。此外，他们在国际会议上进行了两次演讲，并获得了出色的海报演示奖，以“日本 - 中国镁镁研讨会”和“第三亚洲镁合金研讨会（ASMA-III）”获得。

项目成果

Compressive deformation of Mg-Zn-Y-Zr alloy processed by equal channel angular pressing

• DOI: 10.1016/j.msea.2006.09.160
• 发表时间: 2008-06
• 期刊: Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing
• 影响因子: 6.4
• 作者: M. Zheng;S. W. Xu;X. Qiao;K. Wu;S. Kamado;Y. Kojima

Mg-9, 10mass%Al-0. 7mass%Zn合金の高温圧縮変形組織に及ぼすCa添加の影響

Ca添加量对Mg-9、10mass%Al-0.7mass%Zn合金高温压缩变形组织的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 徐世偉;松本尚也;春原宏樹;本間智之;鎌土重晴;小島陽
• 通讯作者: 小島陽

Microstructural changes of aged AZ91 magnesium alloy with hotcompressive deformation

时效AZ91镁合金热压缩变形的显微组织变化

• 发表时间: 2008
• 作者: S. W. Xu;N. Matumoto;H. Sunohara;S. Kamado;T. Homa;Y. Kojima
• 通讯作者: Y. Kojima

High temperature tensile properties of as-cast Mg-Al-Ca alloys

• DOI: 10.1016/j.msea.2009.02.024
• 发表时间: 2009-05-25
• 期刊: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
• 影响因子: 6.4
• 作者: Xu, S. W.;Matsumoto, N.;Kojima, Y.
• 通讯作者: Kojima, Y.

Mg-3. 7%Al-3. 3%Ca-03%Mn合金熱間加工材の室温および高温における機械的性質

7%Al-3%Ca-03%Mn合金热加工材料的室温和高温力学性能。

• 发表时间: 2008
• 作者: 春原宏樹;松本尚也;徐世偉;本間智之;鎌土重晴;小島陽
• 通讯作者: 小島陽