2012年研究カタログ
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■ 研究担当:村上雄一朗/多田周二 ■ サステナブルマテリアル研究部門 凝固プロセス研究グループ■ 連携担当:粂正市 輸送機器の軽量化に向けたマグネシウム合金の半溶融成形技術研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●固液共存状態での成形により、鋳造欠陥を減らし高い寸法精度を持たせることが可能 ●マグネシウム合金を鋳造する際必要となる、防燃ガスが不要 ●成形温度が鋳造に比べ低いため、成形時におけるエネルギー効率の向上が可能 マグネシウム合金は実用合金中最も軽量であるため、自動車用材料への適用による燃費の向上が期待されています。一方で、高温での燃焼性が高く、鋳造時の作業性が悪いという課題があります。本技術では、固液共存状態で成形を行うため燃焼性が低く、高温のマグネシウム合金が空気と触れない構造とすることによって防燃ガスを不要としました。また、一般的な鋳造法に比べ低温で成形するためエネルギー効率が向上します。更に、凝固収縮幅が小さく、粘性の高い状態で成形を行うため、ガス巻き込みや引け巣による欠陥の低減、寸法精度の向上が可能となります。 セミソリッド成形における金属スラリーの固相率、固相粒子形状、射出速度などを制御することにより、鋳造欠陥量や機械特性、成形性の変化について調査を行っており、完全液相で成形する場合に比べ欠陥量を低減させることを可能としました。また、セミソリッド状態では、完全液相に比べ流動性が低下することから、一般に成形性は悪化します。これに対し、スラリーにせん断力を加えることによって固相粒子を微細球状化し、金属スラリーの物性が変化するメカニズムを明らかにすることによって、流動性を向上させる技術の開発を行っています。●固相粒子形状の制御技術●金属スラリーの流動性制御技術●特許出願情報特許第2661637号「固液共存状態の金属の組織制御成形法」特許第3978492号「半凝固金属及び微細球状化された組織を有する金属素材の製造方法」図1 せん断力付加による組織制御図2 鋳造欠陥量の変化● 研究拠点中部センター304ナノテクノロジー・材料・製造分野第6会場N-47N-47

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