塑性加工塑性加工− 14 −キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］早稲田大学 理工学術院 基幹理工学部・機械科学・航空学科 教授［応用分野］東京大学 新領域創成科学研究科 教授AF-2018002-A3重点研究開発助成AF-2019001-A2重点研究開発助成ナノ材料，強化繊維カーボンナノチューブ，引抜き成形，高強度化kawada@waseda.jp塑性加工microtexture，疲労，hcpmitarai.yoko@edu.k.u-tokyo.ac.jp川田 宏之御手洗 容子カーボンナノチューブ(CNT)は比強度・比剛性に優れたナノ材料であり，CVD法を用いてSi基板上にCNTを垂直に成長させたCNTアレイからCNT糸を紡績する方法が注目されている． 本研究では ダイスによる引抜き成形がCNT糸の強度に与える影響を検討した．紡績時に用いるダイスの段数や材質を変更し, 機械的特性の影響を検討した．その結果，複数のダイスを用いた場合よりも1つのダイスで紡績する方法, 平滑度の高いダイスを使用した場合において高い機械的性質が得られることが分かった．また, ダイス通過時の引抜き荷重を測定し, ダイス径の縮小やダイス数の増加に伴い引抜き荷重が増加する傾向を確認した. 以上, CNT糸紡績時の引抜き荷重をさせることで, 高強度なCNT糸を紡績可能であることが確認された. また, 上述の方法で紡績した無撚CNT糸に対して樹脂による高密度化処理を施すことで約3.4 GPaの強度を得ることができた．最も耐熱性の高い耐熱Ti合金であるTIMETAL 834合金に着目し、恒温鍛造が可能な1500t鍛造シミュレータを用いて鍛造・熱処理組織の形成過程を調べた。異なる鍛造・熱処理条件により得られる組織を有する試料を用い、通常疲労、Dwell疲労の評価を行い、異なる組織が疲労寿命に与える影響について明らかにすることを目的とする。通常疲労寿命は鍛造・熱処理プロセス、それにより得られる組織形態の違いによらず、ほぼ同程度であった。一方、Dwell 疲労については、鍛造・熱処理プロセス、組織形態の違いにより寿命が大きく変化した。通常疲労とDwell疲労の寿命比であるLife debitを小さくするためには、鍛造温度や歪み条件よりも、熱処理温度がより影響を与え、1000℃での熱処理によるbi-modal組織形成が効果的である。引抜き成形を用いたカーボンナノチューブ繊維の高強度化1500t鍛造シミュレータにより組織制御したTi合金の破壊機構解明と 特性バランスを有する鍛造プロセス確立
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