− 31 −塑性加工塑性加工AF-2016033一般研究開発助成AF-2016034一般研究開発助成マイクロロボティクス，電子デバイスリンクル，弾性毛管力，立体造形endo@pu-toyama.ac.jp塑性加工，医療デバイス構造用金属材料，熱間加工，ひずみ誘起マルテンサイト変態k_yamanaka@imr.tohoku.ac.jp富山県立大学 工学部機械システム工学科 准教授東北大学 金属材料研究所 准教授遠藤 洋史山中 謙太界面不安定性機構を基盤とした トポロジカル塑性変形薄膜転写型全自動立体造形法の開発熱間加工を利用した構造用金属材料の「準安定性」の制御: 原理の確立と力学特性の改善3次元微細加工においてマイクロ光造形法の進展により精度の高い造形体の構築が可能となっている。しかしながら、この手法は高出力エネルギーや大型装置を必要とするため生産性に乏しく、熱的・化学的に脆弱な樹脂を使用しなければならない制約がある。近年ではインクジェット方式を基盤とした『3Dプリンティング技術』も目覚ましく進歩しているが、ナノオーダーからの微細凹凸構造を精密・周期的かつ簡便・迅速に付与できる立体造形技術は未だに達成されていない。そこで本研究ではフォールディング挙動を利用した新たな立体造形技術の開発を目的とした。弾性薄膜には表面座屈現象により誘起された微細リンクル構造を有するPDMS薄膜を用いた。リンクル薄膜で光架橋性オリゴマー液体をフォールディング後、内包液体をゲル硬化させ、リンクル構造が立体転写された3D造形体の構築を試みた。本研究では、準安定相に導入された格子欠陥により構造用金属材料の力学特性において重要な役割を果たすひずみ誘起マルテンサイト変態の制御を試みた。具体的には、代表的な生体用金属材料の一つである生体用Co−Cr−Mo合金を対象に、熱間加工により母相であるγ相に導入される格子欠陥をX線回折ラインプロファイル解析により詳細に調査した。その結果、加工率の増加とともに高密度の転位に加えて積層欠陥の形成が起こることを定量的に明らかにした。これにより、格子欠陥により強化されたγ相において室温変形ににおけるひずみ誘起マルテンサイト変態が促進されることを見出した。また、上記知見を基に熱間溝ロール圧延を行い、高強度かつ大きな引張延性を有するロッド材を作製し、引張変形中のその場中性子回折により高密度格子欠陥組織におけるひずみ誘起マルテンサイト変態の発現を明らかにした。
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