NEDO、新结构材料技术研究协会（ISMA）成员、米乐m6官方网站、富士轻金属株式会社和分包商户畑制作所株式会社成功生产出一种阻燃镁合金挤压材料，与传统方法相比，其机械性能显着提高。
未来，阻燃镁合金的应用有望扩展到铁路车辆部件等需要高阻燃性的应用领域，铁路车辆的减重有望大幅减轻。
镁合金是所有实用金属中最轻、最优异的比强度※1，因此与CFRP（碳纤维增强塑料）一起作为下一代结构材料而受到关注。然而，镁合金具有易燃、加工性差等缺点，使其不如传统的通用结构材料铝合金。为了改善这些，在合金中添加钇、钕等稀土元素是有效的。但稀土的添加增加了材料成本，因此仅限于少数应用。因此，为了将其应用于铁路车辆部件，需要开发具有优异阻燃性和加工性（特别是延展性）的镁合金，并制造出对资源供应关注较少的无稀土合金。
NEDO业务※2，我们正在开发无稀土镁合金，通过控制镁合金的结构来改善材料性能，如强度、延展性和阻燃性，以克服易燃和加工困难等缺点。我们还在开发用于生产大型锻造材料、表征镁合金和粘合技术的创新制造工艺技术。
在该项目中，ISMA成员的米乐m6官方网站（以下简称AIST）（研究组组长千野康正和高级研究员黄心银组成的团队）、富士轻金属株式会社（以下简称富士轻金属）以及分包商户畑制作所（以下简称户畑制作所）阻燃镁合金※3挤压材料※4的机械性能。该技术使用晶体沉淀物（结晶物质※5) 新热处理※6采用技术将其制成球形并硬化，从而防止其成为断裂的起点。
这一成果有望扩大阻燃镁合金在需要高阻燃性的铁路车辆部件和建筑部件上的应用，并有望导致铁路车辆的大幅减重。
传统的铸造热处理技术存在的问题是，在生产阻燃镁合金时，断裂是从挤压材料（坯料）内部形成的结晶物质开始的，从而无法获得高强度和伸长率。现在，利用AIST的结构控制技术、富士轻金属的挤压技术和户畑制作所的铸造技术，我们成功开发了一种新的热处理技术，可以使结晶材料球化和硬化。
图1为采用传统方法制造的阻燃镁合金（AZX912合金）的坯料和挤压材的组织，图2为采用新的热处理技术制造的AZX912合金的坯料和挤压材的组织。比较图1和图2，我们可以看到，与使用传统制造方法制造时不同，晶界※7形成间歇网络观察到，仅确认了尺寸为数μm的球状结晶物质的分布（图1（b）、图2（b））。此外，即使在挤压成型后，球状结晶材料也不会被破坏，并且坯料中的结晶材料和挤压材料具有几乎相同的形状（图1（c）、图2（c））。
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| 图1(a)挤出成型示意图。虚线箭头表示 AZX912 合金在挤压过程中的流线。 (b)通过传统制造方法生产的坯料结构。 (c)挤压成型后的坯料的组织。 ED表示挤压方向。照片中的黑色部分表示结晶物质。 |
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| 图2(a)挤出成型示意图。虚线箭头表示 AZX912 合金在挤压过程中的流线。 (b) 采用新热处理的坯料组织。 (c)挤压成型后的坯料的组织。 ED表示挤压方向。照片中的黑色部分表示结晶物质。 |
图3显示了使用新旧制造方法生产的挤压材料的拉伸测试结果。这显示了三个试验的代表值（平均值：传统方法的拉伸强度为373 MPa，伸长率（材料断裂时的拉伸应变值）为112%，新热处理的拉伸强度为367 MPa，伸长率为168%）。结果表明，新开发的热处理技术在强度和延展性之间实现了出色的平衡，其拉伸强度与传统方法生产的通用阻燃镁合金大致相同，但伸长率高出约50%。该材料具有可与铁路车辆等使用的高强度铝合金（A7N01-T5合金）相媲美的机械性能（拉伸强度约为350 MPa，延伸率约为15%），有望加速阻燃镁合金在该领域的应用。
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| 图3 AZX912合金挤压材室温拉伸试验结果（代表值） |
在NEDO项目中，AIST、富士轻金属和户畑制作所将扩大此次开发的热处理技术，并致力于阻燃镁合金挤压材料的实际应用的技术开发。
通过这一举措，NEDO将促进铁路车辆大幅减重，并减少交通运输领域的二氧化碳排放2我们将继续为减少排放做出贡献。
该技术的详细信息将于2017年11月4日至5日在宇都宫大学举行的日本轻金属学会第133届秋季会议上公布。有关如何申请和访问的信息，请访问以下网站。
（活动页面）http://wwwjilmorjp/society/?mode=content&pid=280