| 研究概要 |
本研究では,1パス超強加工として,1パスで90%以上の圧下を与えることができる,ガラスを潤滑材とした押出しに着目する。1パス超強加工である押出しによるスーパーファイン機能創成の研究は過去に無い。
スーパーファイン機能とは,構造材料については高い機械的特性を意味する。強度,伸び,じん性などの機械的特性は内部構造敏感な性質である。そこで,スーパーファインな内部構造を,超強加工を利用して一発創成し,機械的特性を改善あるいは制御できることを明らかにした。具体的な研究項目としては,中炭素鋼を対象とし,結晶粒径2ミクロン以下(400MPa級ベース組成でTSは700MPa以上),伸びが25%以上ある素材を,断面直径5mm以上のサイズで,連続的に製造,加工できる条件を実験,理論の両面からの検討によりにし,さらに内部組織の形態について詳細な検討を加えた。さらに,スーパーファイン機能を持つ金属粉末ベースの複合材料の一発創成に,1パス超強加工を展開した。具体的には,ミクロサイズのアルミ合金A6061粉末を基材とし,ナノサイズのカーボンナノチューブ(CNT)を均一分散させた素材を1パス超強加工することで,CNTを1.0wt%以上含有するA6061系複合材料を創成した。温間温度域での超強加工を利用することで焼結→圧粉加工を一気に行うことができ,そのため,稠密で機械的特性がが優れ,なおかつ,含有するCNTの特性を損なうことが無い金属系複合材料の創成が可能となった。尚,金属系CNT複合材料の製造は,このことは世界に先駆けて行われた研究である。機能としては,優れた耐摩耗性,導電性,水素吸蔵製などが考えられるが,本研究では,導電性について検証し,A6061と比較して25%程度向上することを確かめた。
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