2015 Fiscal Year Research-status Report
低品位リサイクルアルミの革新的アップグレード技術の創製
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15K00607
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
羽賀 俊雄 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00212134)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リサイクル / アップグレードリサイクル / 不純物の無害化 / 不純物の微細化 / 双ロールキャスター / 縦型高速双ロールキャスター / クラッド材 / 積層材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年次として縦型高速双ロールキャスターを使用した2層クラッド材の作製を検討した．従来の作製方法は，スクレイパーを使用して鋳造した融点が高い材料の板の上に融点が低い材料を積層した．この場合，クラッド比の調節，特に融点が引く材料を厚くする場合は，１個のロールの凝固距離を調節することしかできなかった．これに対して本研究では，双ロールキャスターで鋳造した融点が低い材料の板を他の双ロールキャスターに挿入し，融点が低い材料の板の片面に融点が高い材料の層を積層させる方法を考案した．融点が低い材料の凝固層の厚さは2倍になり，クラッド比の調節が容易になる．また，一般的には融点が低い材料を厚くする場合の方が使用用途は多いので，実際に適している．融点の低い材料の板の両側に融点が高い材料を積層させる方法では，融点が低い材料は半凝固状態まで温度が上昇してしまった．しかし，本研究の方法の融点が低い材料の片側にだけ融点が高い材料を積層させる方法では，融点が低い材料の板は，半凝固まで温度上昇することは無かった．融点が低い材料をAl-Si系，融点が高い材料をAl-Mn系とした場合，本研究の方法でAl-Si合金の共晶Siが粗大化する程度であった．Al-Si合金はリサイクル材の鋳造合金を模している．
次年度の研究としては，融点が低いAl-Si合金の両面よりAl-Mn合金を積層する方法を試みる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
縦型高速双ロールキャスターにより，従来とは異なる方法で融点が低い材料に融点が高い材料を接合することが可能であることを示すことができた．また，融点が低い方の材料の熱影響がたいへん小さいことが明らかになった．接合の可否については，従来すでに凝固している板の温度が支配的で低いと接合しないと考えられていたが，温度が高すぎても接合せず，後から凝固接合する板の凝固状態も影響することを明らかにした．これらの結果より，鋳造材に展伸材を積層させ，展伸材として使用できる可能性を示すことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
新方式の縦型双ロールキャスターにより，2層クラッド材を作製することが可能であったので，次のステップとしては，心材が融点が低い材料，表材が融点が高い材料の3層クラッド材の作製を試み見る．これは，心材が鋳造材のリサイクル材，表材が展伸材のリサイクル材を想定したものである．従来は，心材の融点が表材の融点より低い場合は，双ロールキャスターによるクラッド材の作製は，大変煩雑であったが，よりシンプルな双ロールキャスターで可能になる．鋳造材は冷間圧延により１ｍｍまで薄くし曲げ試験などの評価試験を行う．
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| Causes of Carryover |
実験装置の作製において，他の実験装置の部品を流用することができたので，次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
予定していたより断熱材とるつぼの消耗が激しいので，これらの購入費用に充填する．
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