2019 Fiscal Year Research-status Report
表面せん断押出による強度傾斜アルミニウム材料の創製
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18K04766
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
紙川 尚也 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (30530894)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 押出加工 / 組織制御 / 力学特性 / 強度 / 延性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究２年目の当該年度には、表面せん断押出により形成される不均一組織の形成過程に及ぼすダイス半角の影響を明らかにすることを目的に実験を行った。表面せん断押出に用いる押出ダイスの入口直径を8mm、出口直径を5mmとし、ダイス半角を90°から10°まで種々変化させて実験を行い、試料表面領域に導入されるせん断ひずみ量を制御することを試みた。押出時の潤滑条件を、ポリテトラフルオロエチレンによる潤滑条件と、潤滑剤を用いない無潤滑条件の２条件に変化させ、ダイス半角と潤滑条件の影響について調べた。
潤滑押出では、ダイス半角が小さい場合にはせん断変形のほとんどない非常に均一な押出変形が導入されていたが、ダイス半角が大きくなるほど幾何学的せん断の影響が大きくなり、ダイス半角が最も大きい90°押出の場合に、試料表面に導入されるせん断ひずみが最も大きくなっていた。しかしながら、90°押出により試料表面に導入されたせん断ひずみは超微細粒組織の形成を実現するほどの大きなひずみ量ではないこともわかった。
一方、無潤滑押出の場合には、潤滑押出の場合とは異なり、ダイス半角が小さいほど大きなせん断ひずみが導入されることがわかった。これは、ダイス半角が小さくなるほど、試料とダイスの接触面積が大きくなるため、より大きなせん断変形が導入されたためである。これに対応して、ダイス半角が小さくなるほど、試料表面に導入される大角粒界の割合が高くなった。ダイス半角10°の押出においては、試料表面領域に大部分が大角粒界から成る超微細粒組織が形成されていることがわかった。
以上の結果より、表面せん断押出による超微細粒組織の形成には、試料とダイスの接触面積を大きくした条件で無潤滑押出を実施することが極めて効果的であることが明らかになった。
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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
２年目の研究計画通りに、概ね順調に研究を進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
３年目の最終年度に配分される予算では、当初計画していた研究内容を遂行することが難しいと判断したため、当初の計画から変更することにした。当該年度は主に、これまでに得られている研究結果の再現性を確認するとともに、得られた研究成果をまとめ、学術雑誌に投稿する計画である。
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| Causes of Carryover |
当該年度末に少額の残額が発生したが、次年度に繰り越しできる種目であったため、使い切ることなく次年度に繰り越した。残金は、次年度の消耗品費として使用する予定である。
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