日本新結(jié)構(gòu)材料技術(shù)研究團隊(ISMA)在前不久舉辦的2016財年(2016年4月-2017年3月)的成果報告會上稱，以汽車為中心的運輸設(shè)備要從根本上實現(xiàn)輕量化，為此，ISMA的革新性接合技術(shù)的開發(fā)，鋼材、鋁材、碳纖維等主要結(jié)構(gòu)材料的高強度化和低成本化相關(guān)的技術(shù)開發(fā)正在整體推進當中。

　　在革新性鎂材開發(fā)中，各課題相互結(jié)合，目標是將輕質(zhì)的鎂材應(yīng)用于高鐵車輛。新開發(fā)了若干種難燃性鎂合金，分為原材料供給、焊接、表面處理為中心的應(yīng)用技術(shù)、合金開發(fā)標準化等小組，與日本鐵路公司(JR)、鐵道綜合技術(shù)研究所等單位進行項目對接。從2016財年開始進行車輛部分結(jié)構(gòu)體側(cè)板實機水準的制作。下一財年開始著手將進行與實際車輛有相同斷面的全尺寸模型的制作，完成后，將進一步制作車輛制作的關(guān)鍵——氣密疲勞結(jié)構(gòu)體，并實施評價。

　　1、易加工性鎂材開發(fā)和高強度鎂材開發(fā)的基礎(chǔ)探討

　　在擠壓速度飛躍提高開發(fā)鋁/鎂系鎂合金基礎(chǔ)上，開發(fā)了增加鈣含量的AX41合金。2016財年，推進了實機條件下超大直徑鑄坯的鑄造和大型長規(guī)格型材的擠壓加工等的研究開發(fā)。采用立式半連鑄方式，成功同時制造了兩根直徑320mm、長2.5m的鑄坯。擠壓型材方面，實際證明了使用6000噸的擠壓機，可擠壓成型出寬251mm、高50mm的雙層型材。還通過高溫矯正的方法，在彎曲矯正6m的雙層型材時，實現(xiàn)了0.5mm/m的平直度。今后需要解決的問題包括：更易加工性和高強度化方法;鑄坯內(nèi)部品質(zhì)量化評價方法的思路;擠壓成型材更加大型、長規(guī)格以及組織控制等。

　　2、鎂合金厚板制作探討

　　開發(fā)了AX81鎂合金。對于板厚3mm、6mm的合金厚板，利用加工技術(shù)實現(xiàn)高強度、高延展性并抑制特性的波動，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、標準化。在平面彎曲疲勞試驗中，母材疲勞強度100-120MPa以上、MIG接合強度是普通鎂合金AZX612的1.6倍，達到約60MPa，基本相當于鋁合金的數(shù)值。今后，將在提高生產(chǎn)效率的同時，開發(fā)大型材的矯正技術(shù)。為了擴大應(yīng)用，需要JIS等標準化的實施，今后也將在這方面努力。

　　3、高強度鎂材薄板開發(fā)

　　推進提高難燃性和強度、延展性的薄板材料的開發(fā)。通過鑄造速冷凝固、軋制加工和熱處理，進行金屬組織控制以達成目標。2015財年已經(jīng)在實驗室條件下實現(xiàn)了目標值。2016財年，采用易于實現(xiàn)量產(chǎn)的軋制條件達成了目標。試驗機也已經(jīng)基本達到了接近目標的抗拉強度和延伸率。加工性方面，使用厚1mm的板材進行90°彎曲試驗，未發(fā)生斷裂等問題。今后，在推進金屬組織最佳化的同時，實施假設(shè)實用化后的成形性提高和可靠性評價等。

　　4、高強度鎂擠壓材開發(fā)

　　推進添加了高濃度鋁的高強度合金的開發(fā)。開發(fā)斷裂強度360MPa以上、延伸率15%以上、難燃性AZX311以上的鎂合金，以25m以上的擠壓材生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)作為目標。2016財年，利用實際生產(chǎn)設(shè)備對實際規(guī)格7-12英寸鑄造材進行生產(chǎn)條件等的試驗。對與新干線實際使用的型材——底座、框、梁材等具有相同斷面形狀的型材，使用實際生產(chǎn)設(shè)備擠壓成型，評價對型材的影響，并導(dǎo)出理想的生產(chǎn)條件。今后，還將圍繞隨著鑄造材的大型化確保品質(zhì)穩(wěn)定而開發(fā)更大負載的擠壓成型技術(shù)，提高斷面形狀精度和擠壓尺寸精度，探討抑制擠壓后冷卻時形狀變化的矯正技術(shù)等。

　　5、耐蝕性技術(shù)的開發(fā)

　　高鐵車輛無法如汽車領(lǐng)域等一樣進行普通的固化涂裝、復(fù)雜的化學(xué)處理等。因此，進行了大型部件化學(xué)處理簡略化和常溫干燥技術(shù)的開發(fā)。通過加速試驗和實際環(huán)境下的曝露試驗，確立明確腐蝕機理和耐蝕性評價技術(shù)。今后將應(yīng)用于新開發(fā)合金，探索表面處理的量和度。

　　6、接合技術(shù)的開發(fā)

　　2016財年，采用新開發(fā)的4種鎂合金，制作了新干線實物大小的側(cè)板。關(guān)于MIG接合、TIG接合，已確認可進行平焊、縱焊、橫焊、仰焊等焊接位置的焊接。關(guān)于接頭形狀，也已確認對接接頭、角接接頭均可實現(xiàn)。開發(fā)可確定接合條件范圍、管理接頭品質(zhì)的方法。還對抑制鋁、鎂不同材料間接合的強度下降的技術(shù)進行了探討。