WEKO3
アイテム
連続強ねじりひずみ加工法による組織制御に関する研究
https://doi.org/10.15118/00010887
https://doi.org/10.15118/00010887bc9baaf2-d6fe-4cb7-bd7c-5a3b82fb0928
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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A508 (29.5 MB)
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A508_summary (430.6 kB)
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| アイテムタイプ | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||||||||
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| 公開日 | 2023-06-07 | |||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||
| タイトル | 連続強ねじりひずみ加工法による組織制御に関する研究 | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||||||||||
| 資源タイプ | doctoral thesis | |||||||||||||
| ID登録 | ||||||||||||||
| ID登録 | 10.15118/00010887 | |||||||||||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||||||||||
| アクセス権 | ||||||||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||||||||
| 著者 |
稻垣, 達
× 稻垣, 達
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| 抄録 | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||
| 内容記述 | 1. 緒言 金属材料の特性改善の方法として強ひずみ(SPD)加工が挙げられる。SPD加工は、巨大な塑性変形によって多量のひずみを付与する方法で、様々な方法が考案されており、合金化、複合化と組み合わせてさらなる特性向上が期待できる。連続強ねじりひずみ加工法(RMA-CREO処理)1, 2)は、長尺な丸棒材に対し均一かつ連続的にSPD加工が可能である。本研究では、RMA-CREO処理を塑性加工性の低いHCP金属である純チタン、ならびにFCC析出強化型合金であるCu-Cr-Zr系合金へ適用し、材料特性へ与える影響を調査した。また組織学的調査から、結晶組織の形成機構や微細組織の各材料特性に対する作用機序の解明を目指した。2. 純チタンの塑性変形能に及ぼすRMA-CREO処理の影響 HCP金属であるチタン合金やマグネシウム合金は高比強度を有していることから、構造材料に広く利用されている。一方でHCP構造由来の塑性変形性の低さが課題となっている。マグネシウム合金へRMA-CREO処理を適用することで、塑性変形能の向上が報告されている3)。そこでマグネシウム同様にHCP構造を有し、強度面で優れる純チタンへRMA-CREO処理を適用し、塑性変形能に与える影響を調査した。熱間鍛造試験より、RMA-CREO処理を行った試料の最大変形抵抗が低下した。結晶方位解析を用いた結晶組織調査から、試料外周部にRMA-CREO処理によって粗大結晶粒を取り囲むように微細な結晶粒が分布するバイモーダル組織が形成されていることが明らかとなった。このバイモーダル組織による粗大粒の加工硬化抑制や、微細粒の粒界すべりが変形抵抗減少に寄与していることが示唆された。3. Cu-Cr-Zr系合金の時効特性に与えるRMA-CREO処理の影響 高強度、高導電性を有する析出強化型合金であるCu-Cr-Zr系合金にRMA-CREO処理を適用し、時効特性に与える影響を調査した。受入材に対しRMA-CREO処理後、623 Kの時効処理を行うことで、大気炉を用い溶体化処理を施した比較試料と同等の最大ビッカース硬さ122 HVを維持しながら、時効時間は半減し、導電率の向上が確認された。結晶組織調査の結果、RMA-CREO処理による多量の格子ひずみの導入が確認された。格子ひずみが析出物の優先的な核生成サイトとなることで、時効時間の短縮に寄与したと考えた。4. 総括 RMA-CREO処理を塑性加工性の低いHCP金属である純チタン、ならびにFCC析出強化型合金であるCu-Cr-Zr系合金へ適用し、材料特性へ与える影響を調査した。 ・RMA-CREO処理を適用した純チタンを熱間鍛造試験に供した結果、変形抵抗が減少し、塑性変形能の改善が確認された。 ・RMA-CREO処理を適用したCu-Cr-Zr系合金は、溶体化処理を施された比較試料と同等の最大ビッカース硬さ122 HVを維持しながら、導電率が向上し時効時間が半減した。参考文献1) 中村克昭, 堀田善治, 中垣道彦, 金子賢治, 根石浩司: 特許公報4777775号, (2004).2) K. Nakamura, K. Neishi, K. Kaneko, M. Nakagaki, Z. Horita: Material Transactions, 45 (2004) 3338-3342.3) 中村克昭, 鈴木裕, 型技術, 25 (2010), 91-92. | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||
| 内容記述 | 1. IntroductionSevere plastic deformation (SPD) processing apply a large amount of distortion through huge plastic deformation for improving the metal material properties. RMA-CREO processing 1, 2) enables uniform and continuous SPD processing for long round bars. In this study, RMA-CREO processing was applied to commercially purity titanium, which is HCP metal with low plastic workability, and Cu-Cr-Zr alloy, which is FCC precipitation-strengthened alloy, and its effect on their characteristics was investigated. In addition, from the microstructure investigation, we aimed to clear the formation mechanism of the micro structure and the effect of the micro structure on each material property.2. The effect of RMA-CREO processing on plastic deformability of pure titaniumDilute titanium alloys and magnesium alloys, which are HCP metals, are widely used as structural materials because of their high specific strength. On the other hand, the low plastic deformability derived from the HCP structure has shown. Application of RMA-CREO processing to magnesium alloys has been reported to improve the plastic deformability3). Therefore, RMA-CREO processing was applied to pure titanium, which has an HCP structure such the same as and has higher strength than magnesium alloy, and the effect on plastic deformability was investigated.The maximum deformation stress of RMA-CREO processed specimens decreased for the hot forging test. From the microstructure investigation using the crystal orientation analysis, it was clarified that the RMA-CREO processing formed a bimodal structure in which fine grains were distributed so as to surround the coarse grains at the edge of the specimen. It was suggested that this bimodal structure contributes to the suppression of work hardening of coarse grains and grain boundary sliding of fine grains to reduce deformation stress.3. The effect of RMA-CREO processing on aging property of Cu-Cr-Zr alloyRMA-CREO processing was applied to Cu-Cr-Zr alloys, which are precipitation-strengthened alloys with high strength and high electrical conductivity, and the effects on aging properties were investigated. RMA-CREO processed specimen aged at 623 K reduced the aging time to peak Vickers hardness by half while maintaining the maximum hardness of 122 HV which is equivalent to the comparative solution treated specimen. Furthermore, an improvement in electrical conductivity was confirmed. As a result of the microstructure investigation, it was confirmed that a large amount of distortion was introduced by the RMA-CREO processing. It was thought that the distortion serves as preferential nucleation sites for precipitates, which contributes to the shortening of the aging time to peak hardness.1) K. Nakamura et al.: Published unexamined patent application No. 4777775, (2004).2) K. Nakamura et al.: Materials Transactions, 45 (2004) 3338-3342.3) K. Nakamura et al.: Die and Mould Technology, 25 (2010), 91-92. | |||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||||||
| 学位授与機関識別子Scheme | kakenhi | |||||||||||||
| 学位授与機関識別子 | 10103 | |||||||||||||
| 学位授与機関名 | 室蘭工業大学 | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 学位授与機関名 | Muroran Institute of Technology | |||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||
| 学位名 | ||||||||||||||
| 学位名 | 博士（工学） | |||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 学位の種別 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 課程博士 | |||||||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||||||
| 学位授与番号 | 甲第508号 | |||||||||||||
| 報告番号 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 甲第508号 | |||||||||||||
| 学位記番号 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 博甲第508号 | |||||||||||||
| 研究科・専攻 | ||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||
| 値 | 工学専攻 | |||||||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||||||
| 学位授与年月日 | 2023-03-23 | |||||||||||||
| 日本十進分類法 | ||||||||||||||
| 主題Scheme | NDC | |||||||||||||
| 主題 | 565 | |||||||||||||
| 著者版フラグ | ||||||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||||||
| フォーマット | ||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||
| 内容記述 | application/pdf | |||||||||||||
