2012 Fiscal Year Annual Research Report
超微細粒形成機構解明とそれを活用する「インテリジェント鍛造」の創成
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22360301
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
千葉 晶彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00197617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 雄一郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10322174)
松本 洋明 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40372312)
李 云平 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80546862)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | コバルトクロム合金 / 生体用合金 / 熱間鍛造 / インテリジェント鍛造 / 動的再結晶 / 積層欠陥エネルギー |
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| Research Abstract |
(VI) インテリジェント（型）鍛造法による人工股関節プロトタイプの試作
(VI-1) 鍛造シミュレーション 人工股関節ステムと骨頭のプロトタイプを熱間型鍛造法により製造する工程設計を鍛造シミュレーション（FEM解析）により行った．シミュレーション結果を昨年度作成したProcessing mapより意味づけし，ステム全体に微細結晶粒が形成される鍛造加工条件（被加工物断面形状，加工速度，加工温度，金型加熱温度）の最適化を行った．(VI-2) 試作 最適化された加工条件での熱間型鍛造（半密閉型鍛造）加工を、300トン油圧サーボプレス機を用いて行った．骨頭とソケットのプロトタイプの試作を行った．使用した金型は、ステムの場合は初期素材の曲げ加工用金型と半密閉型鍛造用金型の二つを製作した．骨頭とソケットの場合は押し出し金型を作製した．これらの曲げ治具・金型の設計には3D-CAD(solid works)を用いて行った．鍛造シミュレーションにより金型の設定温度における面圧、温度分布を見積もり、最適金型の材質・形状を決定する．作製したプロトタイプの任意断面の組織をX線回折，EBSDなどで解析した．また，力学特性の評価として，硬さ測定により行った．さらにミニュチュア引っ張り試験片を採取して、引っ張り特性を評価した．以上の評価結果をVI‐1の工程設計にフィードバックさせることによりインテリジェント鍛造の方法論の確立に資する知見を得た．
(VII) SFEと塑性変形挙動の結晶塑性学的調査: 単結晶を用いた塑性変形挙動の解明
各種Co基合金の単結晶試料を作製して，ひずみ誘起マルテンサイト変態、変形双晶形成の結晶方位依存性、ひずみ速度依存性について室温において圧縮試験，EBSD，TEM観察により調べた。これにより各種Co基合金の塑性変形挙動を転位機構に基づいて理解することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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