圧縮・せん断複合負荷による高機能軽金属粉末の組織制御成形法

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555183
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 金武 直幸 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00115552)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 秀男 住友軽金属工業(株), 研究開発センター, 主任研究員 ; 小橋 眞 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90225483) ; 伊藤 孝至 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40183173) ; 小池 俊勝 ヤマハ発動機(株), 技術本部・主任研究員
• Keywords: 粉末成形法 / 金属間化合物 / 軽金属材料 / メカニカルアロイング / 組織制御 / 圧縮ねじり成形法

Research Abstract

本研究は、研究代表者らが開発した「圧縮ねじり成形法」を高機能軽金属材料の創製・成形に適用し、その特長を生かして粉末材料の固化成形および軽金属材料の組織を高度に制御して高機能化する付加価値の高いプロセスへの展開を検討することを目的としている。
1.今年度に実施した研究
圧縮ねじり成形法を純アルミニウム溶製材に適用し、被加工材の形状を変えることなく大きな塑性変形を付与して結晶粒を微細化し、材料の高機能化を図るプロセスとしての可能性および、加工条件の影響について検討した。
2.今年度の研究で得られた成果
(1)圧縮応力とねじり応力を同時に付加できる圧縮ねじり加工によって、100μm程度の初期結晶粒を5μm程度までに微細化可能であることを確認した。
(2)ねじり回数を増やすことによって結晶粒微細化は増進する。
(3)加工温度が低いほどib最下は増進し、473Kでは1,2μmの結晶粒が観察された。
(4)50MPa〜100MPaの間では圧縮ねじり加工における加工圧力の影響は見られない。
(5)今回の付加方法は円柱試料の片側底面からのねじり駆動であるため、コンテナ内壁の摩擦抵抗によってねじりの伝達が難しく、微細化領域が駆動側近傍に限られた。また、ねじり付加の原理から、円柱試料の中心部においても微細化効果が少ない。