2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21656187
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宇都宮 裕 Osaka University, 工学研究科, 准教授 (80252584)
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| Keywords | ポーラス金属 / ロータス銅 / 圧密化 / パススケジュール / 有効ひずみ / ビッカース硬さ / 冷間加工 / 塑性不安定 |
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| Research Abstract |
溶融した電気銅の水素加圧雰囲気下での一方向凝固により寸法10mm^t×30mm^w×700mm^lのロータス型ポーラス銅スラブを作製した。その気孔率は40.9%、平均気孔径は155μmであった。雰囲気をアルゴンとし、比較のためのノンポーラス銅スラブも作製した。両スラブを長さ150mmに切断し、気孔の伸長方向を圧延方向と一致させて、2種のパススケジュール(a)ロール径φ412mmで各パス圧下率20%,(b)ロール径φ100mmで各パス圧下率10.6%,により板厚1mmまで冷間多パス圧延を行い、その際の変形・負荷特性を調査した。また種々の段階で小片の試料を採取し、圧延中の気孔形態の変化および硬さの変化についても調査した。
低圧下率ではポーラス材料の圧延方向の伸び、すなわち延伸は限られていた。気孔率は全圧下率とともにほぼ直線的に減少したが、小径ロールを用いることでその減少を抑制することができた。例えば全圧下率36%により気孔率は、大径ロールでは40.9%から16.4%に減少するが、小径ロールでは、24.4%への減少に留まった。したがって、小径ロールによる加工は、ポーラス構造を維持しながら成形できる点で有利である。気孔の閉塞化は一様に生じるわけではなく、塑性不安定現象により一部の気孔が優先的に閉塞化することで進行することも明らかになった。さらには、ポーラス銅も冷間圧延により顕著な加工硬化を示し、その挙動は、提案する体積ひずみを除外した有効ひずみを用いることによってノンポーラス材と統一的に説明できることも明らかとなった。
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