2010 Fiscal Year Annual Research Report
マグネシウム合金の冷間・温間多軸圧縮変形下における成形限界クライテリオンの解明
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21560094
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
清水 一郎 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (10263625)
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / マグネシウム合金 / 二軸圧縮 / 成形限界 / 塑性変形 / 塑性加工 |
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| Research Abstract |
本研究は,マグネシウム合金の多軸圧縮破壊の主因とその経路依存性を明らかにし,圧縮応力下における成形限界規準を定式表現することによって,マグネシウム合金の圧縮塑性加工の工程最適化に寄与することを最終目的として実施するものである.今年度は,マグネシウム合金の多軸圧縮破壊が変形双晶の飽和に起因するとの推定に基づいて,初期集合組織および初期結晶粒径が異なるAZ31マグネシウム合金素材を用い,比例ひずみ経路と非比例ひずみ経路二軸圧縮試験における圧縮破壊形態の差異,圧縮成形限界に対する初期異方性や変形双晶割合等の各種因子の影響について検討を実施した.その成果としてまず,圧縮破壊形態はひずみ経路によって異なるが,破断面は破断前における最大せん断応力方向にほぼ一致すること,破壊形態に対する初期異方性の影響は比較的小さいこと等の知見を得た.これらの結果は,圧縮成形限界がせん断応力に強く支配されることを裏付けている.また,変形双晶については,いずれのひずみ経路においても圧縮塑性変形の進行に伴って増加し,特定のひずみ量で飽和すること等を明らかにした.この変形双晶の成長・増加は多軸圧縮におけるせん断応力増加と関連し,圧縮破壊に対する変形双晶の関与を示唆している.しかしながら,変形双晶割合の飽和点は必ずしも成形限界点と一致しておらず,この点は更なる結晶学的検討を有する.さらに,結晶粒径が小さい場合には圧縮破壊が予兆無く生じるのに対し,結晶粒径が大きいと前駆的に見掛けの真応力低下を伴うこと等がわかった.これらの知見を今後,マグネシウム合金に対する汎用的な圧縮成形限界規準の提案に繋げる予定である
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