− 29 −塑性加工塑性加工AF-2016029一般研究開発助成AF-2016030一般研究開発助成軽量部材ポーラスアルミニウム，傾斜機能材料，粉末冶金法hanhan@gunma-u.ac.jp塑性加工，金型，高温材料・構造物高強度金型材料，セラミックス，熱クラック，ディスクオンロッド試験wakayama@tmu.ac.jp群馬大学 大学院理工学府 知能機械創製部門 教授首都大学東京 システムデザイン学部 機械システム工学科 教授半谷 禎彦若山 修一粉末焼結に塑性加工を利用した異種合金からなる傾斜機能多孔質金属の創製高強度金型材料の耐熱クラック性向上に関する研究ポーラスアルミニウムは，多気孔構造を有する超軽量な素材であり，その構造から優れた衝撃吸収特性を有する．そのため自動車用部材として用いることで安全性の向上及び軽量化に伴う燃費向上が期待されている．ポーラスアルミニウムの機械的特性は気孔形態や合金種によって異なることが知られている．本研究では，ポーラスアルミニウム内でアルミニウムの合金種を変化させた傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みる．本研究では焼結スペーサー法により合金種の異なる傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた．アルミニウム合金種を変化させた傾斜機能ポーラスアルミニウムにより，破壊の制御の可能性が示唆された．また，各領域が変形する時にその変形層の単体ポーラスアルミニウムの圧縮特性が発現していると考えられる．高強度金型材料の熱クラック防止を目的として、ディスクオンロッド試験(Disc-on-Rod)を用いてアルミナセラミックスの熱衝撃破壊挙動を評価した。ディスクオンロッド試験ではIRカメラで測定された温度分布からFEM解析を用いて熱応力分布を算出し、AE法を用いて微視破壊過程を評価した。楕円形の試験片とロッドを用いることで非等二軸熱応力状態が得られた。試験において試験片中心部とはやや異なる点で最大応力が発生したが、両者の熱応力値はほぼ等価であり、応力比は目標の応力比とほぼ値が得られた。熱応力解析の結果、熱クラックは第１主応力が最大の点で、第1主応力と垂直に発生していることが明らかになった。結局、本研究によって非等二軸熱応力状態での破壊挙動の評価が可能になった。
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