Change in damping capacity arising from twin-boundary segregation in solid-solution magnesium alloys

固溶マグネシウム合金における双晶境界偏析から生じる減衰能変化

染川 英俊*; Basha, D. A.*; Singh, A.*; 都留 智仁   ; 渡辺 博行*

Somekawa, Hidetoshi*; Basha, D. A.*; Singh, A.*; Tsuru, Tomohito; Watanabe, Hiroyuki*

多くの金属材料のなかでも、マグネシウムは外部負荷のエネルギーの吸収が優れている。この吸収能には転位によるものに加えて、マグネシウムでは双晶境界が大きな役割を果たすことが知られているが、その影響は合金元素によって大きく異なる。本研究では、双晶境界によって生じるツインのモビリティーの変化について、純MgおよびMg-Ag, Mg-Sn, Mg-Y, Mg-Znの二元系合金について調査した。その結果、全ての二元系合金において、減衰能は純Mgに比べて低下することが分かった。これは、非整合の双晶境界への固溶元素の析出であり、第一原理計算により低い偏析エネルギーを持つ合金元素が効果的に減衰能の劣化を抑制することが明らかになった。

The damping capacity in the vicinity of {102} twin boundaries was measured before and after annealing by nano-dynamic mechanical analysis. The subsequent annealing process led to a lower damping capacity in all magnesium binary alloys, which was in contrast to the results in pure magnesium. This is on account of the segregation of solute atoms in incoherent twin boundaries. The alloying elements, which have the characteristic of a low segregation energy for twin boundaries, effectively prevents the damping capacity degradation.