− 32 −塑性加工塑性加工AF-2020030-C2奨励研究助成（若手研究者枠）AF-2020032-C2奨励研究助成（若手研究者枠）塑性加工，放熱材料熱間押出し，アルミニウム，黒鉛，複合材料yili@tottori-u.ac.jp表面加工，表面改質，元素添加手法，合金化，メカニカルアロイング摩擦攪拌プロセス，ツール摩耗，超硬合金，低炭素鋼，表面合金化，固溶，加工誘起変態yamamoto.hajime.jwri@osaka-u.ac.jp鳥取大学 工学部 機械物理系学科 助教大阪大学 接合科学研究所 助教衣 立夫山本 啓熱間押出し加工による高性能ミルフィーユ構造のAl/黒鉛複合材料の創製鉄鋼材料における摩擦攪拌加工中のツール摩耗を利用した表面合金化技術の開発近年、CPUをはじめとした半導体素子の高出力化・高集積化・高速化が進んでおり、高熱伝導率と低熱膨張係数を兼ね備えた放熱材料が求められている。本研究では、天然黒鉛とAl粉末を出発原料として用い、世界で初めて熱間押出し加工を利用してAl/黒鉛混合粉末の緻密化と成形を同時に実現する。熱間押出しにおける圧縮とせん断変形によって、黒鉛を押出し方向に配向させるとともに、高密度のキンクを導入し、高熱伝導率・低熱膨張係数を兼ね備えたミルフィーユ構造のAl/黒鉛複合材料の創製を目指す。本研究では、Al/黒鉛複合材料の熱伝導率・熱膨張係数に及ぼす原料粉末の粒径、黒鉛の添加量、Al-Si合金の添加量およびSiの含有量、押出し条件等の影響を系統的に調べた。低炭素鋼板SM490AにおいてWC-Ni系超硬合金ツールの摩耗を伴った摩擦攪拌加工が，攪拌部表層の組織形成と機械的性質に及ぼす影響を調査した．攪拌部表層に供給されたツール元素は鋼中に固溶し，著しい結晶粒微細化とともに，残留オーステナイトの生成に寄与した．そのツール元素固溶層の引張強さは，通常の攪拌部と比較してツール元素の固溶強化によって高い引張強さを示した．また，サブゼロ処理によって残留オーステナイト体積率を低減させたものと比較して，引張強さは同程度でありながら大きな伸びを示した．引張試験時のひずみ増加とともに残留オーステナイト体積率が減少していたことから，残留オーステナイトの加工誘起マルテンサイト変態に起因するひずみ緩和により高延性化することが示唆された．本プロセスにおけるツール構成元素添加は，従来技術にはない局所領域の固相合金化プロセスとして期待される．
元のページ ../index.html#34