高圧場を利用した新規Mg合金の探索

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◇微細な二相組織を持つ合金の作製と機械特性の解明常圧では18R-type long-period stacking-ordered structure (LPSO構造)単相をとるMg85Zn6Y9は、高圧・高温でhcp相とL21型超格子の二相共存状態へ相転移する。この高圧・高温相を急冷し常圧に取り出した試料のビッカース硬さは2.1 GPa、圧縮下での0.2%許容応力は780 MPaと極めて高い。一方、弾性率は47 GPaで処理前と大差ない。本年度は、本合金の相安定性と、その機械特性を解明すべく研究を展開した。音速測定によって得られた、弾性率は、二相の混合物と仮定した場合、その下限にあたるReuss 則を僅かに下回る。結晶粒径が小さいほど弾性率も低くなる。この結果は、粒界近辺の弾性率の影響によると考えられる。次に降伏応力を結晶粒微細化の観点から評価した。780MPaの降伏強度を示す高圧合成物は、コアに50nm程度の粒、シェルに50～200nm幅の柱状晶、その周辺に約1μm幅のラメラ組織を示す。それぞれのドメインの粒界密度から、降伏応力を推定し、それらの混合と考えると780MPaは概ね妥当な値と推呈され、結晶粒微細化強化が主たる強化機構であるとの結論に達した。◇高圧・高温を用いたatomic mixingによる非混和系での新規構造の探索MgとTiは非混和な組み合わせである。この両元素を高圧・高温の液相で混和状態に近づけ、急速凝固させることによって、新物質の合成を試みた。愛媛大学での高温高圧処理実験、ならびにSPring-8のQST占有ビームラインで高温高圧その場XRDを実施した。結果として、混和されなかったが、高温高圧からの回収物をTEM、SEM、XRDで分析した結果、FCCをベースとする相が形成されることを発見した。