− 29 −塑性加工塑性加工AF-2015029一般研究開発助成AF-2015030一般研究開発助成機械・構造材料，塑性加工結晶粒超微細化，超強加工，押出加工kamikawa@hirosaki-u.ac.jp医療デバイス，航空宇宙チタン，ヘテロ構造組織，高速圧縮試験Mie-ota@fc.ritsumei.ac.jp弘前大学 大学院理工学研究科准教授立命館大学 理工学部機械工学科助教紙川 尚也太田 美絵繰り返し押出接合(AEB)による純アルミニウムの結晶粒超微細化と超高強度化革新的力学特性を有する調和組織材料の高速変形挙動の解明金属材料の結晶粒超微細化と超強度化を実現する新たな超強加工法として繰り返し押出接合（accumulative extrusion-bonding; AEB）法を考案し、純アルミニウムに適用した。AEBとは、角棒試験片の切断、積層、押出接合を繰り返し施し、金属材料に極めて大きなひずみを付与する超強加工法である。完全再結晶組織を有する純アルミニウムの出発材とし、ポリテトラフルオロエチレンを潤滑材として用い、15 mm/sの押出速度でAEB加工を5サイクルまで行ったところ、良好な接合強度を有するバルク状試験片を作製することに成功した。この条件においては、大角粒界で囲まれた超微細粒組織の形成は部分的ではあったものの、材料の引張強さを出発材の約2.4倍である130 MPaまで高強度化することに成功した。材料の強度と靱性は元来トレードオフの関係にあり，両者を両立することは非常に困難である．すなわち，持続可能社会の実現には，材料の高強度化と高靱性化の両立は必須である．本課題では幅広い変形速度下における調和組織材料の力学特性を解明することを目的とし，工業用純チタンの調和組織制御と，高ひずみ速度で圧縮変形した純チタン組織材料の組織について詳細に検討した．純チタン粉末にメカニカルミリング（MM）を施した後，SPS焼結することで，強度延性バランスに優れる純チタン調和組織を作製した．高速変形させた純チタン調和組織材は変形後においてもネットワーク構造を維持しており，均一組織材と比較して変形双晶の発生が抑制された．これは，調和組織材の特異な応力分布に起因しており，shell領域では優先的に応力が集中して，温度上昇による動的回復が生じた一方，Core領域では，相対的に応力が低く抑えられ，双晶の発生が減少したと考えられる．
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