塑性加工塑性加工− 31 −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］東京都立産業技術研究センター 開発本部物理応用技術部機械技術グループ 主任研究員［応用分野］新居浜工業高等専門学校 環境材料工学科 講師AF-2019041-C2奨励研究助成（若手研究者枠）AF-2019042-C2奨励研究助成（若手研究者枠）塑性加工，航空機産業，医療機器板材成形，冷間プレス成形，プレスモーション，Ti-6Al-4V合金板，絞りしごき加工okude.yusuke@iri-tokyo.jp高強度化，輸送機器Al-Zn-Mg-Cu合金，晶出第二相粒子，ステップ溶体化処理manaka@mat.niihama-nct.ac.jp奥出 裕亮真中 俊明Ti-6Al-4V合金は冷間での成形性に乏しく、一般的に、延性が向上する700〜870℃の熱間温度域で塑性加工が行われる。逆に700℃以下、特に常温〜300℃の温度範囲では延性向上がほぼないため、複合的な応力状態下となるプレス加工に関する研究がほぼ行われていない。そのため、冷間領域である低温域でのTi-6Al-4V合金板の塑性加工法の開発が喫緊の課題となる。本研究では、絞りしごき加工とモーション制御に着目した。絞りしごき加工では、板材からカップ成形と肉厚のしごきを一工程で行うため、難易度が高いが、クリアランスとモーション制御の組み合わせによって、金型内の材料流入をある程度制御できる。モーション制御では、パンチ肩部での減肉を抑制するために、パンチの稼働としわ抑えを個別に稼働させることにした。開発した絞りしごき加工において、Ti-6Al-4V合金板の冷間での絞りしごき加工を達成した。輸送機器の燃費向上のために、構造用金属材料の高強度・高延性化が求められている。比強度に優れるアルミニウム合金の更なる高強度化が達成できれば、輸送機器の燃費向上に大きく貢献できる。本研究では、代表的な高強度アルミニウム合金であるAl-Zn-Mg-Cu合金の晶出第二相粒子の分布状態を制御することで、力学特性の改善を目指した。具体的には、段階的に昇温するステップ溶体化処理を適用することで、共晶融解を生じさせることなく、第二相粒子を固溶させた。最終溶体化温度が高くなるほど、第二相粒子の面積率は減少し、人工時効後の強度が向上した。特に、Zn量が4.5%の合金では、通常の溶体化条件と比較して、引張強さが約40MPa上昇し、かつ延性も維持されており、ステップ溶体化処理はAl-Zn-Mg-Cu合金の力学特性改善に有効であることがわかった。Ti-6Al-4V合金板の冷間プレス成形法の開発晶出第二相粒子の分布状態制御によるアルミニウム合金の力学特性改善
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