2023 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
21K03795
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
寺野 元規 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (90708554)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹村 明洋 岡山理科大学, 工学部, 講師 (50611878)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | バニシング加工 / 結晶組織制御 / 傾斜機能材料 / 材料加工 / 生産工学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
バニシング加工により，【1】局所的な結晶粒微細化および【2】局所的な合金化について，CAE解析・各種実験を実施し，傾斜機能材料の開発を目指した．
【1】局所的な結晶粒微細化では，熱処理のよる静的再結晶実験を実施し，複数回バニシング加工した際のCAE解析を実施した．また，バニシング加工前後，および，熱処理（静的再結晶）前後の試験片に対し引張試験を実施し，引張強度変化を調べた．バニシング加工条件（140N・10回）および熱処理条件（600℃・5分・アルゴン雰囲気）はCAE解析および昨年度までの実験結果を踏まえて決定した．引張試験の結果，バニシング加工による降伏応力の上昇が認めらた．その上昇量はCAE解析結果（相当応力分布）より推定した理論値とおおむね一致した．また，熱処理により，静的再結晶を誘起し，結晶粒を微細化することにより，さらなる降伏応力の上昇および引張強さの上昇を確認した．
【2】局所的な合金化では，昨年度設計・製作した加熱板（室温～700℃）を用いて，追加の実験（200℃・2.3 kN，400℃・1.5 kN，400℃・3.4 kN，550℃・2.3 kN）を行った．その後，FE-SEMを用いてEDX分析を実施した．また，ビッカース硬さ試験も実施し，局所的合金化について調べた．昨年度までの結果も踏まえると， 400℃・3.4 kNおよび700℃・2.3 kNの加工条件において，合金化の可能性が高いと判断した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
【1】局所的な結晶粒微細化について，当初の予定：2023年度研究実施計画に基づき，バニシング加工実験とCAE加工解析を行った．バニシング加工前後の引張試験により強度変化を調べ，CAE解析結果を用いて理論的に考察した．さらに，熱処理による静的再結晶実験（2024年度研究実施計画）も行い，引張試験を行った結果，結晶粒微細化によると思われる引張強度の上昇を確認した．
【2】局所的な合金化について，2.3kN：200℃，550℃および400℃：1.5 kN，3.4 kNの条件で追加実験を行い，加工温度および加工荷重による合金化の有無に及ぼす影響を検討した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
【1】局所的な結晶粒微細化について，熱処理による静的再結晶実験および引張試験を行い，バニシング加工と結晶粒微細化，強度変化の関係を調べる．
【2】局所的な合金化について，バニシング加工後に熱処理を行い，拡散を促進させることにより，合金化できないかを検討する．
|
