2009 Fiscal Year Annual Research Report
6軸連続ECAP超微細加工法による耐熱マグネシウム合金の高じん性化の研究
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20560118
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
田中 達也 Doshisha University, 理工学部, 教授 (70434678)
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| Keywords | 耐熱マグネシウム合金 / 半凝固材料 / ECAP加工法 / 連続加工 / 金属組織微細化 / 背圧 / 衝撃強度 / 引張り強度 |
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| Research Abstract |
供試材に半凝固組織を有するAC4CHアルミニウム鋳造合金を用いてECAP法により結晶を微細化させ,高強度化と延性の向上による靭性の向上を目的とした.今年度は,AC4CH材のT6熱処理材を新たに加えて3種類とし,ECAP加工前の金属組織の影響についても検討した.先ずは,加工温度,加工速度(ひずみ速度)等の各条件が最大押出し荷重に与える影響について検証し,最適な加工条件を明らかにした.そして,半凝固組織がECAP加工後の機械的特性に与える影響については,ECAP加工を施す前の金属組織として,T6熱処理を加えた3種類の金属組織の中で半凝固材が最も効果的に微細化されることが分かり,固相(α相)と共晶(β相)が共存した状態で,ECAP加工により各相が同時に微細されていくことが機械的特性の向上に有効であることを明らかにした.
また,更なる靭性の向上を目的に,押出し時に出口より背圧を加えることでECAP加工よりも結晶粒微細化に有効と報告されているECAP-BP(ECAP-Back Pressure)加工をAC4CH材料に施してECAP法と比較検討した.この時の背圧条件として,先の最適加工条件を利用して加工可能な範囲での最大背圧を作用させた.これらの結果から,AC4CHアルミニウム鋳造合金に関しては,先のECAP加工を施すことだけでは伸びや衝撃値を上げることができるが,強度は低下したが,ECAP-BP加工を施すことで強度の低下を抑制しながら伸びを向上させることができ,半凝固鋳造で強度を維持したまま伸びと靭性の向上を併せ持つ材料の創生が可能となった。そして,ECAP-BP加工はより少ない加工工程数で靭性を向上させることができ効率的であることを明らかにした.
また,6軸ECAP加工法の事前検討として,矩形部にR部の無い90°とした流動部であっても往復の流動が可能であることを確認した後,低融点合金にて6軸ECAP加工が可能な金型を設計・製作した.今後,Al,Mg合金での連続加工での実験でトライしていく.
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