半溶融・半凝固金属系素材の特性解析と連続製造処理技術および加工機の開発・試作

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555141
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 木内 学 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70013117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 賢 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (60092243)
• Keywords: 半溶融金属 / 半凝固金属 / 液相成分 / 固相成分 / 半溶融鍛造 / せん断冷却ロ-ル法 / 固相率計測システム / 結晶粒径

Research Abstract

今年度行った研究による主な成果を下記に示す。
1.半溶融金属または半凝固金属の低速変形から高速変形にいたる広い変形速度範囲でのすえ込み加工試験・押出し加工試験・型鍛造試験・射出成形試験を実施し得る雰囲気制御型可変速半容融加工シミュレ-タの設計・製作を行った。
2.上記シミュレ-タに装備する急速加熱・冷却装置、温度計測システム、固相率計測システムの設計・製作を行った。
3.上記シミュレ-タでの高速鍛造試験を行う前段階として、低速での半溶融鍛造試験を行い、金属材料が半溶融化または半凝固化し、変形または流動する際の、(1)部分的な溶解挙動、(2)部分的な凝固挙動、(3)固相成分・液相成分間の反応挙動、等の基本的特性を系統的に調べ、さらにこれらの特性に与える被加工材の種類・被加工材の形状および寸法・被加工材の固相率の影響に関するデ-タの収集を行った。
4.半凝固金属を連続的に製造する方法ならびに製造機械の具体的な諸元を明らかにするために、新たに提案した急速冷却せん断ロ-ル法に基づく試験機を設計・試作し、これを用いて、温度場・速度場・応力場の影響を系統的に調べ、製品内部の結晶構造および製品の機械的特性に与える上記条件の影響を明らかにした。
5.以上の結果をふまえて、次年度以降に実施を計画している、(1)高速押出し加工試験、(2)高速型鍛造試験、更に、(3)射出成形試験を効果的に行うための方策、試験計画について検討を行った。

Research Products

• [Publications] 木内 学: "鋳鉄の半溶融鍛造2" 塑性加工春季講演会講演論文集1. 371-374 (1990)
• [Publications] 木内 学: "せん断冷却法による半凝固金属材料の製造ー1(製造法の特性ならびに製品の外観性状)" 日本鉄鋼協会講演論文集(材料とプロセス)第121回(春季)講演会. 4. (1991)
• [Publications] 木内 学: "せん断冷却法による半凝固金属材料の製造ー2(製品の内部組織・硬さ特性・熱処理特性)" 日本鉄鋼協会講演論文集(材料とプロセス)第121回(春季)講演会. 4. (1991)