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1991 年度 研究成果報告書概要

超塑性を利用した高機能FRMの開発

研究課題

研究課題/領域番号 01460217
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 金属加工
研究機関東京都立大学

研究代表者

西村 尚  東京都立大学, 工学部, 教授 (70087170)

研究分担者 若山 修一  東京都立大学, 工学部, 講師 (00191726)
真鍋 健一  東京都立大学, 工学部, 助教授 (10145667)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
キーワードFRM / 超塑性 / 塑性加工 / 複合材料 / 粉末治金 / 機能性材料
研究概要

MMCの製法として生産性が高く、能率のよい固相接合法を用いて超塑性マトリックスMMCを製造する方法と超塑性機能を利用した2次加工性(曲げ加工及び深絞り加工)について研究を行った成果について述べる。
1)ホットプレス法によるMMCの製造法
一般に固相法であるホットプレス法では強化繊維の損傷等のため,また液相法では高温のため界面反応が生じ健全な界面を有するMMCは作りにくい。本研究では超塑性材の低変形低抗と拡散接合性を利用して,低荷重,低温(70MPa,530℃)におけるMMCの製法を開発した。さらに強度及び延性を引張試験によって求めROM値に近い値を得た。
2)超塑性マトリックスMMCの曲げ加工特性
SiC及びB連続繊維を強化材とした超塑性アルミ合金(SPA)及び亜鉛合金(SPZ)の曲げ性を調べた。曲げ加工限界は繊維単体の最小曲げ半径であるR=6mmまで可能で繊維はマトリックス中を移動でき,せん断応力は受けないことが明らかとなった。スプリングバック及び曲げ後の強度向上のためには超塑性マトリックスは有害であることを示した。
3)超塑性マトリックスMMCの深絞り及び張出し加工
粒子またはウイス力強化MMCの引張りまたは圧縮変形中のキャビティ-発生状況を密度法により調べた。単軸引張り又は二軸引張りにおけるキャビティ-の発生は著しいが圧縮では発生しない。このMMCを深絞り及び張出し成形してその成形限界を調べた結果,しわなしで絞れる限界絞り比は2.1(Vf=10%)1.9(Vf=20%)で市販のアルミニウム板程度の絞り性が得られた。キャビティ-の発生,成長が加工限界を律する条件であることを明らかにした。キャビティ-の発生を抑制するためには,静水圧力を付加することが効果的であり,対向圧を加える方法が有効である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 西村 尚他: "超塑性を利用した単層FRMの曲げ加工特性" 軽金属. 39. 836-842 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 西村 尚他: "超塑性を利用した多層FRMの曲げ加工" 軽金属. 39. 843-847 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Shuichi Wakayama,Hisashi Nishimura: "Application of Superplasticity on the Fabrication of Fiber Reinforced Metal" Proc.MRS.Int.Meeting Super Plasticity. 7. 133-140 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hisashi Nishimura,Shuichi Wakayama: "Fabrication of Fiber Reinforced Metal Matrix Using Super Plastic Metal Powder of Matrix" TMS.Super Plasticity and Super plastic Forming.613-618 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ken-ichi Manabe,Hisashi Nishimura: "Computer Controled Deep Drawing Process for Super Plastic Materials" ICSAM Superplasticity in Advanced Materials. 819-824 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 西村 尚他: "粒子分散アルミニウム合金/繊維強化アルミニウムの積層によるハイブリッド複合材料の製造とその強度および耐摩耗性" 軽金属. 42. 143-148 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hisahi Nishimura et al.: "Fabrication of superplastic Zn-Al matrix composites." J. Japan Inst. Light Metals. 38. 665-671 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shuichi Wakayama et al.: "Fabrication of FRM by superplastic powder metallurgical method using ultrasonic vibration." J. Japan Inst. Light Metals. 38. 672-677 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hisashi Nishimura et al.: "Bending characteristics of single layer fiber reinforced superplastic metal." J. Japan Inst. Light Metals. 39. 836-842 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hisashi Nishimura et al.: "Bending of multiple layer fiber reinforced metal." J. Japan Inst. Light Metals. 39. 843-847 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Atsushi Ishii et al.: "Forming of SiC-particle-reinforced superplastic metals." Science and Engineering of Light Metals. 519-524 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sigenori Yoshizawa et al.: "Strength and wear properties of fiber-and-particle reinforced hybrid aluminum composites." Science and Engineering of Light Metals. 471-476 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kentaro Soeda et al.: "Computer controlled deep-drawing process for superplastic meterials." ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 819-824 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masaaki Watanabe et al.: "Effect of strain path on stretch flange formability of Zn-22Al superplastic alloy sheet" ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 643-648 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sigenori Yoshizawa et al.: "Fabrication of hybrid composites by lamination of fiber reinforced aluminum and particle disperced aluminum alloy, and its strength and wear resistanc" J. Japan Inst. Light Metals. 42. 143-148 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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