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気孔の圧着を利用した材質制御

研究課題

研究課題/領域番号 21656187
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学

研究代表者

宇都宮 裕  大阪大学, 工学研究科, 教授 (80252584)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードポーラス金属 / 圧密化 / ロータス銅 / 材質制御 / 再結晶 / 粒界性格 / 粒成長 / 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
研究概要

ポーラス金属は、軽量でエネルギー吸収性に優れることから、注目を集めている。ポーラス金属に圧縮加工を施すと気孔が閉塞するが、その際に局所変形を生じるとともに、圧着境界が導入されるため、特異な組織が形成される可能性がある。そこで、ロータス型ポーラス銅の冷間圧延を行い、圧延材と焼鈍材の組織を調査した。
連続鋳造法で作製した気孔率40%のロータス型ポーラス銅とノンポーラス銅の厚さ10mmスラブを、鋳造方向を圧延方向として、径φ412mmの圧延機で板厚1mmまで冷間多パス圧延を行った。この圧延材とその種々の温度における焼鈍材の組織を光学顕微鏡とFE-SEM/EBSDで観察した。
両材ともに鋳造ままでは粗大な凝固組織であったが、圧延により伸長した層状の加工組織が形成された。ポーラス材の層状組織の厚さは薄く、気孔は圧下率90%の強圧延によって完全に閉塞していた。この圧延材に573Kで1.8ksの焼鈍を施すと、ポーラス材、ノンポーラス材ともに再結晶組織を呈した。このとき、ポーラス材は体積ひずみを生じるため銅部に導入された実効的な付与ひずみが小さいしにもかかわらず、ノンポーラス材に比べて平均結晶粒径が小さい再結晶組織を示した。また、ポーラス材の圧延焼鈍材には粗大粒が少なく、粒成長が圧着界面で抑制された箇所が観察された。したがって、ポーラス金属を出発材として用い、気孔を圧着させて中実材を作製することによって、通常の中実材を出発材とするよりも、圧延焼鈍後により微細な再結晶組織を有する材料が得られることが、新たに明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] ポーラス金属の塑性加工による成形と材質制御2010

    • 著者名/発表者名
      宇都宮裕
    • 雑誌名

      金属

      巻: 80 ページ: 856-862

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Deformation of Lotus-type Porous Copper in Rolling2010

    • 著者名/発表者名
      H.Utsunomiya, T.Yukimoto, T.Sakai, S.Sozuki, H.Nakajima
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 658 ページ: 328-331

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore Closure in Multi-Pass Cold Rolling of Lotus-type Porous Copper2010

    • 著者名/発表者名
      H.Utsunomiya, T.Yukimoto, T.Sakai, S.Suzuki, H.Nakajima
    • 雑誌名

      Steel Research International

      巻: 81 ページ: 158-161

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポーラス金属の気孔圧着を利用した材質制御2010

    • 著者名/発表者名
      宇都宮裕, 雪本剛志, 左海哲夫, 鈴木進補, 中嶋英雄
    • 学会等名
      日本金属学会2010年(第147回)秋期大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Deformation of Lotus-Type Porous Copper in Rolling2010

    • 著者名/発表者名
      宇都宮裕
    • 学会等名
      The 11^<th> International Symposium on Eco-materials Processing and Design
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2010-01-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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