マルチスケール組織制御による汎用熱処理型マグネシウム合金展伸材の高強度・高延性化

通过多尺度结构控制提高通用热处理镁合金变形材料的强度和延展性

• 批准号: 15J12688
• 负责人: 中田 大貴
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J12688/
• 关键词: マグネシウム合金; 展伸加工; 時効硬化; 機械的性質; ミクロ組織; 集合組織; 室温張出し成形性

高速押出し可能でかつ、高強度・高延性を示すMg-Al-Ca-Mn合金の開発を目的として、Mg-0.15Ca-0.4Mn(at.%, x=0.5, 1.0, 1.5)合金の押出し性に及ぼすプロセス条件の影響と、機械的性質に及ぼすAl添加量の影響を調べた。Mg-1.5Al-0.15Ca-0.4Mn合金は、均質化処理後に水冷し、出口速度60m/minの高速押出し加工に供すると、大きな熱間割れを生じる。一方、均質化処理後に空冷と炉冷を組み合わせることで、表面割れの無い美麗な押出し材を得ることに成功した。Mg-1.5Al-0.15Ca-0.4Mn合金は、高速押出し加工後の時効処理により、300MPa超えの引張強さを示すが、粗大なAl-Mn化合物を形成するため、延性は16%程度である。Al添加量を1.0%まで減らす(Mg-1.0Al-0.15Ca-0.4Mn合金)ことで、強度特性をほとんど劣化させず、延性を24%まで高め、6N01-アルミニウム合金押出し材と同等の引張特性の付与に成功した。また、自動車のボディパネルにも適応できる、室温成形可能な汎用マグネシウム合金圧延板材の開発を目指し、Mg-2.7Al-0.2Mn(at.%)合金圧延材の室温張出し成形性や集合組織に及ぼすZnやCa添加の影響を調べた。Mg-2.7Al-0.2Mn合金圧延材は、強い底面集合組織を形成するため、室温エリクセン値はわずか3.0mmである。Caの単独添加やZnとCaの同時に添加により、底面集合組織は弱化するため、室温エリクセン値は改善する。特に、ZnとCaを同時に添加すると、Mgの底面が圧延方向・板幅方向に大きく傾き、室温エリクセン値が7.1mmまで向上することを明らかにした。

High-speed delivery temperature, high strength and high ductility show that Mg-Al-Ca-Mn alloy is used for the purpose of testing, Mg-0.15Ca-0.4Mn (at.%, x = 0.5,1.0,1.5) alloy, mechanical properties and mechanical properties are affected by the temperature and temperature, and the addition of Al affects the performance. Mg-1.5Al-0.15Ca-0.4Mn alloy, after homogenization, water cooling, exit speed 60m/min high-speed pull-out of the processing machine for the supply of steel, large steel cut between the mill. On the one hand, after homogenization, the air-cooled furnace cooling system is combined with the air cooling system, and the surface cutting machine is free of charge to ensure the success of the product. Mg-1.5Al-0.15Ca-0.4Mn alloy, high-speed mechanical properties after processing, 300 MPA superalloy after processing, coarse Al-Mn compounds to form high temperature, and ductility at 16% temperature. The addition amount of Al (Mg-1.0Al-0.15Ca-0.4Mn alloy) is 1.0%, strength property is low, ductility is 24%, ductility is high, and 6N01-alloy is equivalent to success. The mechanical properties of Mg-2.7Al-0.2Mn (at.%) alloy elongated sheet can be obtained at room temperature, and the formability assembly microstructure and microstructure of Mg-2.7Al-0.2Mn (at.%) alloy ductile alloy may be used in room temperature forming. The Mg-2.7Al-0.2Mn alloy ductile material, the strengthening bottom surface assembles the microstructure to form the microstructure, and the room temperature tempering temperature is used to analyze the microstructure of the 3.0mm. Ca adds a Zn Ca at the same time, the bottom collection tissue weakens the temperature, and the room temperature temperature improves the temperature. Special, Zn Ca at the same time to add the pressure, the bottom of the Mg to extend the direction of the plate amplitude direction, room temperature, temperature temperature, temperature and temperature.

项目成果

高速押出し用マグネシウム合金に関する研究開発動向

高速挤压镁合金的研究与发展趋势

• 发表时间: 2015
• 作者: 中田大貴;鎌土重晴;松本泰誠;清水和紀;花木 悟
• 通讯作者: 花木 悟

Strong and ductile age-hardening Mg-Al-Ca-Mn alloy that can be extruded as fast as aluminum alloys

• DOI: 10.1016/j.actamat.2017.03.046
• 发表时间: 2017-05-15
• 期刊: ACTA MATERIALIA
• 影响因子: 9.4
• 作者: Nakata, T.;Xu, C.;Kamado, S.
• 通讯作者: Kamado, S.

Mg-Al-Ca-Mn系合金高速押出し材のミクロ組織・引張特性に及ぼすAl添加量の影響

Al添加量对Mg-Al-Ca-Mn合金高速挤压材料显微组织和拉伸性能的影响

• 发表时间: 2015
• 作者: ○中田大貴;安嶋龍太;鎌土重晴;松本泰誠;清水和紀;佐々木泰祐;Lan Ma;宝野和博
• 通讯作者: 宝野和博

Strong and ductile heat-treatable Mg-Sn-Zn-Al extruded alloy

高强度、延展性热处理 Mg-Sn-Zn-Al 挤压合金

• 发表时间: 2015
• 作者: T.T. Sasaki;F.R. Elsayed;T. Nakata;T. Ohkubo;S. Kamado;K. Hono
• 通讯作者: K. Hono

High-speed extrusion of dilute Mg-Zn-Ca-Mn alloys and its effect on microstructure, texture and mechanical properties

稀Mg-Zn-Ca-Mn合金的高速挤压及其对组织、织构和力学性能的影响

• DOI: 10.1016/j.msea.2016.10.007
• 发表时间: 2016-12-15
• 期刊: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
• 影响因子: 6.4
• 作者: Jiang, M. G.;Xu, C.;Kamado, S.
• 通讯作者: Kamado, S.