３．■■■■系アルミニウム合金に対する試み図９に接合部付近のビッカース硬さの分布状況をカラーマップで示す．この図より，ネジなしツールの方が硬度を維持できている範囲が広いことが分かる．しかし，接合部はネジあり，ネジなし共に母材より硬度が大きく低下していることが分かる．図９図８に対応した硬度分状態，ff■■ネジあり，ff■■ネジなしの場合また接合部付近の試験片表面に熱電対を数カ所貼り付けて温度測定を行い，■■■中の温度の推定を行った．結果として，ネジありツールでは約 ■～ ■■℃，ネジなしツールは約 ■■～ ■■℃と予想され，ネジなしツールではネジありより温度上昇を抑えられたことも確認できた．■■■■■■■■により■■■マップを取得し結晶粒径を測定した．図１０に母材，ネジありとネジなしツール使用時の接合部における■■■マップと平均結晶粒径を示す．図１０■■■■■■■■による■■■マップ表示を利用した結晶組織と測定した平均結晶粒径，ff■■母材部，ff■■ネジありツールを使用した接合部，ff■■ネジなしツールを使用した接合部これよりネジなしツール使用時の接合部の結晶粒径はネジありツール使用時とほぼ同等の大きさとなり，母材より結晶粒径が粗大化したことが分かる．よって今回の実験でも接合部の結晶粒の粗大化を抑制することができなかった．以上のことから，■■■■材同士の■■■では接合時の入熱を減らし，材料への熱の影響をいかに抑えるのかが非常に重要であることが判明した．また接合時の入熱によって■■■■加工前の■■■■■■■■の硬度よりも低下している事実を鑑みると，入熱を接合可能な下限に抑えたとしても素材における析出硬化の効果は消失し，高い継手効率を示す継手の生成は困難であると言えた．そこで析出硬化を用いない合金系の素材で試みることが有効であると考え，■■■■系に変わり■■■■系アルミニウム合金板について，同様の試みを行うこととした．■■■使用素材と実験装置供試材は■■■■■■■■材と同じく断面形状が■■×■■■のアルミニウム合金■■■■ ■■■■材を使用した．低摩擦型せん断加工機により■■■■加工をルート■で■回行い，■■■■■材を製作した．引張強さは受入材で ■■■■■，■■■■■材で■■■■■■である．その後，機械加工により，幅■■ ■■ ■■．長さ■■■■■■，厚さ■㎜に整えて■■■用素材とした．大学の都合で■■■■系の時に利用していた■■■専用機が使えなくなったため，汎用フライス盤を改造して■■■を行った．図１１に示すように接合試験片の敷板表面の接合部付近に■型熱電対を配置した．図１１■■■■した■■■■ 板材の■■■用試験片形状と測温用熱電対の配置■■■■系の実験においてネジなしツールの方が入熱は少ないという結果が得られていたが，■■■■系では撹拌力が不足し接合欠陥が発生して接合できないことが分かった．そこで■■■■系素材に対して使用するツールは撹拌能力を増加させるため■）にネジあり（逆ネジ）とした．具体的にはショルダ径■ ㎜・プローブ系■■・プローブ長■■■㎜を■ツール，ショルダ径■■㎜・プローブ系■■・プローブ長■■■㎜を■ツールとして用いた．装置とツールが変わったため，■■■■系用の接合条件を■■■■系の実験結果と比較させるために以下の式■）を用いて入熱量の計算を行い，接合可能な入熱量の検討を行った．ここでμはツールと母材の摩擦係数，■■■■■はツールと母材の接触面圧，■■■■■■はツール回転数，■■■■はツールのショルダ径である．この式により約■■■■■程度で欠陥のない接合が可能であると考えられた．これからツール■で- 19 -𝑄𝑄[𝑊𝑊]＝43⁄∙𝜋𝜋2𝜇𝜇𝑃𝑃𝑃𝑃𝑅𝑅3
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