| 研究課題/領域番号 |
63460195
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木原 諄二 東京大学, 工学部, 教授 (00010801)
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| 研究分担者 |
長崎 千裕 東京大学, 工学部, 助手 (90180471)
相澤 龍彦 東京大学, 工学部, 助教授 (10134660)
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| キーワード | 超高温ホットプレス / ヒーター / 超100°C / 銅の中間温度脆性 / 粒界偏折 / 動的再結晶 / αの大量折出 |
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| 研究概要 |
種々の金属材料の製造プロセスの最適設計のため、研究初年度において超高温用ホットプレス・等温鍛造装置を既設ホットプレスの改造によって構成した。すなわち、カーボンヒーターに加えてタングステンメッシュヒータにもヒーターを取り替えられるようにし、2100°Cまでの昇温に絶え、アルミナのホットプレスが容易に行うことができるようになった。一方、既設の熱間加工シミュレータにより、炭素銅のオーステナイト城での温度履正が、熱間加工性及び連続鋳造プロセスの曲げ矯正点での破壊に及ぼす影響を調査した。オーステナイト城で温度域において炭素銅中へのMn、S、Nb、V、Alなどの元素が折出物より分解して溶けこむ処理を行うと、とくにSは粒界に偏折しいわゆる中間温度脆化をいちじるしく起すことが確かめられた。Sや他の不純物元素量を管理して調整したいくつかのNi試料についての銅シミュレーション実験(Niは銅とほぼ同一融点で、オーステナイト相と結晶構造を同じくする)においても、中間温度脆化はSによっていちじるしく生じること及び、熱間変形中の動的再結晶を抑制する元素を添加した場合にはかなり高温域(〜1000°C)まで延性が囲役しないことが分かった。この知見を参考にして、炭素銅の場合を検討すると、中間温度脆性の囲役温度は動的再結晶温度と一致し、粒界にはS偏折がみられることから、脆化原因はNiと同じであると推定された。炭素銅の場合γ→α変態がおこるので、従来この変態との関連が注目されて来たが、中間温度脆化での破面はα相とγ相との相境界で生じることが確かめられ、強度の弱化したγ粒界が脆化現象の基本的要因であることが立証された。低温側ではα相の大量折出によって脆化はなくない延性が改善されることがわかった。今年度はプロセス最適化についていくつかの研究をすすめたが、次年度は改造ホットプレスを用い、同一材料の改質へのプロセス間とする。
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