| 研究概要 |
本研究は超塑性ガスブロー成形法を応用し高効率熱交換器を作製することを念頭に置いている.試料は超塑性アルミニウム合金板を用い,一定の大きさの円板からできるだけ大きな表面積を持つ板をできるだけ速く作ることを目的とする.高速超塑性とするため成形温度を融点近くとし,そのブロー成形性を調査する.本年度はその基礎を確立した.つまり,引張試験による材料特性の把握,ブロー試験機の温度制御能の改良,および1つの金型溝への成形性に及ぼす金型角部形状と潤滑剤の影響を明らかにした.以下,得られた知見を列記する.
1. 引張試験による超塑性の条件は温度783K・ひずみ速度5×10^<-4>s^<-1>であった.高温側の803K以上では変形応力がほぼゼロとなり引張試験が不可能であった.超塑性の高速化のための温度は798Kとの感触を得た.今回のブロー成形実験は温度:793K,ガス圧:0.5MPaとした.
2. けがき線を用いた測定によりブロー成形時の試験片形状及びひずみ分布の時間変化を明瞭にできた.潤滑材を到達成形高さで評価すると窒化ボロン,黒鉛粉末,二硫化モリブデンの順に良かった.また離型に要する荷重も窒化ボロンが最も小さかった.金型角部形状については,45°で1mmで面取りをしたものと曲率半径1.7mmとの2つで比較したがこの差は大きく,後者の方が到達成形高さも成形速度も大きかった.
以上の基礎結果を踏まえ,今後試料円板に同心円状の溝を付ける成形を試みる.潤滑剤に窒化ボロン,肩部曲率半径2mm程度の金型を用いて特に温度を変えた場合の成形時間を求める.一方,組織観察と熱分析(DSC)による融点付近での挙動を把握する必要がある.
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