| 研究課題/領域番号 |
18K04684
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
北原 弘基 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 助教 (50397650)
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| 研究分担者 |
安藤 新二 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (40222781)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 二次錐面すべり |
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| 研究実績の概要 |
昨年度は、集合組織の異なる5種類の純亜鉛多結晶材に1passのECAPを行い、純亜鉛単結晶のECAP材の変形挙動と比較を行った。その結果、1passのECAP加工においては、純亜鉛多結晶材と純亜鉛単結晶材の変形挙動や組織は非常に類似していることが明らかとなった。今年度は、各Passにおける変形挙動を詳細に解析するために、各passにおける試験片を４つの領域（試験片上部、せん断直前、せん断直後および試験片下部）分けて組織解析を行い、微細化挙動に与えるすべりと双晶変形について調査を行った。
ECAP出発材（0-Pass材）の平均結晶粒径は539.7μmで、ランダムな方位の組織を有していた。ECAP加工は、273Kにおいて押出速度1.7×10-5 m/s、加工ルートRoute Bcの条件で4-passまで行った。組織観察は光学顕微鏡およびSEM/EBSDにより行った。
純ZnのECAPによる微細化には、せん断面通過前の双晶界面の増加が寄与していることが明らかとなった。また二極化した集合組織を形成した。ECAP後の二極化した集合組織は、底面すべりと<c+a>二次錐面すべりの活動による方位回転で形成すると考えられる。2-Pass目以降では、圧縮による粗大化とせん断面通過に伴う微細化が繰り返されることが明らかとなった。力学特性の評価として、ビッカース硬さを測定した結果、結晶粒微細化に伴って硬さが低下する逆ホールペッチの関係を示すことが分かった。純ZnのECAPによる結晶粒微細化と集合組織形成には、底面すべり、<c+a>二次錐面すべりおよび双晶とが寄与することが分かった。また、「粒界すべり」もしくは「粒界割れ」のような組織も観察された。今後は、この組織を解明するとともに、微細化に与える挙動を調査する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
年度の途中でダイスの不具合が多発したため遅延が生じたが、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
亜鉛の融点が低いため、現在は273K（0度付近）でECAP加工を行っている。しかしながら、再結晶が生じてしまうため、さらに温度を下げてECAP加工をすることを考えている。また、他の巨大ひずみ加工法との比較を考えていて、具体的には圧延を利用したARB材との比較を考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度当初にECAPを大型押出機で行うことを想定していたため、新規の大型ダイスを作製予定であった。しかしながら、費用などを考慮して、小型試験機で進めることとした。また、新型コロナウィルス関連で、学会がキャンセルとなったため、旅費の残額が生じた。
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