|
AlーMgーSi系(6063)アルミニウム合金を素材として、単軸圧縮試験、形状(線形絞り面を押出し方向軸に関して対称形あるいは非対称形に配置)と素材を変えた数種類のダイスを用いた熱間平面ひずみ押出し加工実験および実験に関連する各種の数値解析を行い、熱間押出し加工品の寸法形状、表面状態および内部組織を最良の状態とする型設計に必要な基礎資料を得た。研究成果の概要を以下に述べる。 1)ダイス内部(変形領域内部)の相当応力値の算定において同領域内部の相当ひずみ速度、相当ひずみ、変形温度の各分布をすべて考慮できる高温変形抵抗予測計算式(ビレット材の加工硬化率式)を確立した。 2)押し出し加工品の断面形状のゆがみに関係する加工品のダイスからの流出方向とダイス内部における塑性流れとの関係を明らかにした。加工品のダイスからの流出方向はダイス内部において押出し方向に直交する方向の塑性流れ速度成分uが0となる領域(直線で近似できる)の傾きに順応することが分かった。 3)アルミニウム合金の熱間押出し加工品に現れる表層再結晶の発生条件となるダイス出口における押出し加工品内部の相当ひずみ値と相当ひずみ勾配値を求めた。その結果、相当ひずみθが1.55以上、相当ひずみ勾配が0.44θ以上の両条件を同時に満足する領域に表層再結晶が発生することが分かった。なお、1.55および0.44の値は変形温度473℃における材料常数であり、変形温度が高い程両方の値は低い値となる。 4)セラミックスダイスを用いた熱間押出し加工におけるビレットの塑性流れに現れる特徴を明らかにした。ダイス素材の熱伝導係数が小さい(鋼の約1/10)PSZ材の場合、鋼ダイスの場合と比較して、ダイス近傍の変形温度が高く保たれ、塑性流れが起こり易くなる。仕上げ面の表面あらさが極めて小さいセラミックスダイスを用いた押出し加工では、光輝表面を持った押し出し加工品が得られる。
|
