| Research Abstract |
ECAP(Equal-Channel Angular Pressing)法では,加工前後で材料の矩形断面形状を殆ど変えることなく強ひずみを与えることができる.その手法により新しい集合組織制御技術や結晶粒微細化処理技術の研究が展開されている.本研究においては,ECAP法と異なり少数回の工程で,材料に強ひずみを与えることができ,材料の寸法制限が少ない加工法を検討している.本報告では,その手法による純アルミニウムの加工と機械的性質の変化についての途中経過を述べる.本研究で行った結晶粒微細化処理の装置は,ねじる装置,押出す装置,金型,これらの固定台から構成される.また,試験片をねじりながら押出す装置として従来から工作機械として使用されている旋盤が有効に使用できることが分かった.旋盤の送り速度と回転速度を組み合わせることによって,種々の条件での加工が達成できる.また,本研究では,長い試験片を用いた場合に,座屈させることなく,試験片をねじり押出し加工する手法を考案した.その手法では,特殊な冶具と金型を用いる.従来のECAP法における金型では,矩形溝孔交差点で,せん断の強ひずみを与えることができる.本研究で設計した金型は溝孔交差部に曲率を与えている.この曲経路に試験片をねじりながら押込むことで,試験片に押出しと同時に,ねじりの強ひずみを与えることができる.材料強度試験機を用いて,種々の加工条件で加工した試験片の引張試験を行った.実験結果から,各条件において,引張強さは未加工材料とは異なる結果となった.条件によっては,加工材の方が未加工材よりも静的強度が低下する場合があった.この現象は奇妙な現象ではあるが,純アルミニウムの塑性変形機構を考察する上で興味深い結果であると考えている.加工した試験片の断面においてVickers硬さを測定した結果,加工した全ての試験片が未加工材料より硬化していた.そして,加工材の硬度分布は表面で硬く内部で軟いという結果になっていた.本年度の範囲では,加工材の静的強度試験方法と疲労強度試験方法を検討し,それらの方法によって種々の強度試験ができることを調べた.今後は,種々の材料を用いて加工手法をさらに検討するとともに定量的な評価を行っていく(加工条件と強度変化の関係や疲労強度と静的強度の関係を調べていくことは興味深いことであると考えて準備を進めた).
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