米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）制造技术研究部首席研究员本山佑一和首席研究员德永仁与UYS Software Asia Co, Ltd（以下简称“US”）代表董事Hideya Kijima合作，开发了基于大规模物理性能数据的合金设计支持系统，并验证了其有效性。
铝压铸包括合金选角铝合金物理性能数据是巨大的和多维的，取决于添加元素的类型和数量的组合。到目前为止，还没有技术可以有效地分析和可视化如此庞大的多维物理性能数据，并且需要技术来分析添加元素的类型和数量的组合特征并设计具有所需物理性能的合金。
这次，我们开发了合金设计支持系统，可以生成多元素合金的大规模物理性能数据，快速提取预期具有所需物理性能的合金成分组，并说明添加元素类型和数量的组合特征。通过实际制造和评估系统确定的最佳成分的压铸铝合金，我们发现：证明通过使用开发的合金设计支持系统，我们期望能够开发新合金并通过成分优化最大限度地提高现有合金的物理性能。
该技术的详细信息将于 2024 年 10 月 27 日在日本铸造工程学会第 184 届全国会议上公布。
压铸铝合金是一种轻质、耐用且高度可回收的材料，但从有效资源利用的角度来看，需要优化其成分并最大限度地提高其物理性能。例如，近年来发展了一种铸造技术，利用超大型压铸设备将原本由数十个零件组成的车身结构一体成型。千兆广播''引起了人们的关注，并且正在研究开发一种具有适合千兆铸造的物理性能的新型压铸铝合金。
一般来说，铸造铝合金，包括压铸铝合金，含有多种元素多元合金，并且与添加元素的类型和数量的组合相对应的物理性质数据是巨大且多维的。迄今为止，还没有技术能够有效地分析和可视化如此庞大的多维物理性能数据，并且在多元合金的开发中，仅在有限的成分范围内研究添加元素对合金物理性能的影响。因此，需要一种能够利用大规模物理性能数据综合生成多元合金成分来快速设计具有所需物理性能和可成形性的合金的技术。
AIST 对包括压铸在内的铸造工艺进行研究，并在该领域积累了丰富的知识。通过将这些知识与UES的合金性能计算技术相结合，我们一直致力于开发一种也适用于多元合金的合金设计支持系统。
现在，基于多组分合金的大规模物理性能数据，我们开发了一种合金设计支持系统，可以快速提取预期具有所需物理性能和成型性的合金成分组，并说明该合金成分组的添加元素类型和数量的组合特征（图1）。我们通过生产铝压铸合金证明了该系统的有效性。
UES开发了一种计算技术，利用合金性能计算软件，综合生成合金成分的大量物理性能数据，例如弹性模量、屈服应力、抗拉强度、密度、凝固温度范围以及凝固和冷却过程中的裂纹性等成形性。 AIST 是平行坐标图，我们开发了一个系统，可以从大规模多维合金数据中交互式、高效地提取满足所需物理性能和可成形性的合金成分组。此外，非线性非常适合可视化提取的合金成分组的多维数据降维进行聚类和说明，可视化每个成分簇中添加元素和数量的组合特征。方法并分析每个添加元素。
图1使用合金设计支持系统对具有高屈服强度的ADC12进行成分搜索和分析
为了验证开发的合金设计支持系统，工业上应用最广泛的铝压铸JIS的有效性ADC12进行了演示测试（以下简称“ADC12”）。即使变薄了塑性变形汽车车身部件用铝压铸件要求具有不易引起10986_11147|然而，JIS H 5302中列出的ADC12的屈服强度的参考值为154MPa，并且认为ADC12很难满足220MPa或更高的屈服强度。
因此，在本研究中，我们使用开发的合金设计支持系统来寻找有望具有高屈服强度的 ADC12 成分，以屈服强度为 220 MPa 或更高作为指导。首先，我们在JIS标准规定的ADC12的成分范围内改变了构成元素硅、铜、镁、锌、铁和锰的含量，并生成了约15,600种成分的大量物理性能和成型性数据（图1左上）。接下来，从生成的合金数据中，我们提取了预期具有高屈服强度的ADC12的成分组（图1左下），并对提取的成分组中添加元素的类型和数量的组合特征进行了可视化（图1右）。着眼于通过可视化表现出明显特征的硅和铜，从硅和铜的添加量(质量％)硅、铜
我们实际上使用压铸工艺为 ADC12 组合物组中的几种组合物制作了测试件，使用开发的系统发现这些组合物具有高强度，并使用拉伸测试评估了屈服强度（图 2）。结果，屈服强度(02%屈服强度)为223MPa，比JIS H 5302中记载的ADC12的标准值154MPa高约15倍。另外，ADC12是用屈服强度为指导值的成分制造的。应力-应变曲线的比较如图2所示，可以看出，通过优化成分，实现了高强度。 ADC12 的成分是使用新开发的合金设计支持系统确定的，全部表现出超过 220 MPa 的优异屈服强度，证明了所开发系统的有效性。
图2 使用开发的系统获得的具有高强度成分的ADC12压铸样品的示例和拉伸测试结果
未来，我们将展示所开发的镁合金、铜合金、铸钢、铸铁合金设计支持系统的有效性，并通过优化现有合金的物理性能，为金属资源的有效利用做出贡献。我们还将为车身结构件用铝合金压铸合金等新型合金的开发做出贡献。