キーワード：マグネシウム合金，応力三軸度，多軸鍛造，延性破壊挙動 ミニウム合金の■■■であり，構造用材料としての利用が期待されている■■．しかし■■の結晶構造が最密六方晶であるため室温での塑性加工が困難である．これは最密六方晶のすべり系が体心立方晶（例えば炭素鋼）や面心立方晶（銅合金やアルミニウム合金）に比べて数が少ないためである．さらに臨界分解せん断応力（■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■）が最も低い底面すべり ■は室温下で容易に活動できるが，他のすべり系が高温下（■■■～■■■■ff■■■～■■■℃■程度）にならなければ活動しにくいといった特徴を持つ■■．室温での塑性変形能の低さに対して，■■■■■■■■らは■■にマンガン（■■）を添加することで延性が劇的に向上する■■ことを報告している．このように合金元素の添加や熱処理によって延性改善を図ることができる．このような研究報告の多くは，■■■等に準拠して平滑な標点間部位を有する引張試験片を用いて延性評価■■している．一方，多軸応力状態での変形評価等を行って，その成果を構造材料の製品設計に生かすことが多い．多軸応力下での力学試験は，幾何学的な切欠き部位を設けた引張試験片が用いられ，いわゆる応力三軸度の変化に対する終局破断ひずみを測定することで多軸応力下での延性評価を行っている．近年，極低温下での管理が必要とされる■■■やメタンハイドレート等の燃料を運搬する交通輸送には燃費効率を考慮すると，低密度である■■合金の構造材への活用は大変合理的である．■■ところで■■合金の力学特性改善に関して，三浦らは■■■■■■合金に多軸鍛造（■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■）を施すことで降伏応力■■■■■■，延性■■を達成した■■．三浦らは展伸用■■合金に冷間加工を施して高ひずみ導入後の結晶粒微細化効果等によって，これまでにない力学的性質の向上を達成している．強加工技術■■■■■■は添加元素を必要としないため資源活用上の利点を有する．その中でも，繰り返し高ひずみ導入が可能であり，あわせて加工素材の歩留まりが最も高い■■■技術に注目が集まっている．■以上のように，高度設計に求められる多軸応力状態や温度依存性を関連づけた■■合金の研究成果は多くなく，極低温下での調査報告は皆無である．そこで本研究は，円周切欠きサイズを変化させた丸棒試験片を用いて室温と低温での引張試験を実施し，汎用的な展伸用■■合金と多軸１．研究の目的と背景 ■マグネシウムff■■■合金の密度は，鉄鋼材料の ■，アル都城工業高等専門学校■機械工学科■（ ■■■年度■一般研究開発助成■■■■ ■■■■ ■■■■） 教授■高橋■明宏■鍛造を施した■■合金の応力三軸度と力学特性や延性破壊挙動の関連について特に詳しく調査した．また多軸鍛造■■合金の衝撃試験を実施し，延性－脆性遷移挙動等の調査も行った．■■ ２．実験方法 ・■■供試材 ■展伸用■■合金の受け入れサンプルは，熱間押出を行った■■■■■■丸棒と■■■■■■丸棒（ともに大阪富士工業株式会社製，押出比：■■，押出温度：■ ■■■ ■■，押出速度： ■■■■■■■■■）を用いた．丸棒断面の平均結晶粒径は，それぞれ■■■■■■は■■■■■，■■■■■■は■■■■■であった．今後，この受け入れサンプルを初期材と略記する．■■サンプル製造の鋳造段階で生成されると考えられる粗大晶出物である■■■■■系介在物の空間的分布状態を既報■■■■■ ■にしたがって調査した．その結果■■■■■■と■■■■■■介在物体積率■■はそれぞれ■■■■と■■■■であり，ある程度の介在物が凝集配置を示す■ó■■■■■■■■■■■■■■■（ﾎﾟﾘﾔ－ｴｯｹﾞﾝﾊﾞｰｶﾞｰ）分布を呈することがわかった．■■ ・ ■多軸鍛造 図１は多軸鍛造に関して模式的に示したものであり，圧縮鍛造を３パス実施すると鍛造開始前に戻ることを意味する．多軸鍛造は，矩形状の試料の高さを■■，縦を単位長さ■■■，横を■，圧縮鍛造後の高さを■とすると，■と■■の関係を真ひずみを用いて表すと式ff■■となる．■したがって■■■■■■■■■・■■■■ ■ ■■（■はネイピア数）となるため，式ff ■と式ff■■が成立する．■そのため，試料における各辺の寸法比が■：■：■■■■■■■■■■■■■■■■ ■ （図１）となった金型を準備すれば，毎回の鍛造パス間の真ひずみ■■■■■■を鍛造ごとに累積可能であり，その上，試料の寸法比を常に一定にできる．更に理論上無限回の鍛造が可能になる．なお，本研究では降温多軸鍛造を採用した．すなわち鍛造パスごとに鍛造温度を逐ff■■■ff ■■ff■■■− 131 − 多軸鍛造マグネシウム合金の延性－脆性遷移挙動と延性破壊に 及ぼす応力三軸度の影響 𝜀𝜀=ℓ𝑛𝑛𝐻𝐻0𝐻𝐻=0.8■1∶𝑏𝑏=𝑏𝑏:2.22■𝑏𝑏= (2.22)0.5=1.49■
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