AF-2020034-C2奨励研究助成(若手研究者枠)AF-2021030-C2奨励研究助成(若手研究者枠)衝撃塑性加工衝撃圧力波,可視化,高速変形higashi@kagoshima-ct.ac.jp塑性加工,異種金属接合爆発圧着法,異種金属接合,温間圧延,アルミニウム合金,マグネシウム合金narita.mami@nitech.ac.jp鹿児島工業高等専門学校 機械工学科 准教授名古屋工業大学 大学院工学研究科 助教東 雄一成田 麻未− 29 −塑性加工塑性加工圧縮空気をエネルギー源とした衝撃水圧成形法における衝撃圧力波の可視化と高速変形挙動のin-situ観察アルミニウム合金/マグネシウム合金の爆着クラッド材の温間圧延加工による特性改善衝撃水圧成形法における材料の加工パラメータを確立するために,衝撃圧力波の可視化実験を試みた.また,衝撃水圧成形法における金属板の変形プロセスとひずみ速度を明らかにするために変形挙動の観察を試みた.衝撃圧力波の可視化実験では,水を打撃したことによる急激な圧力変動によるものと考えられるスリットの影がぼやけて見える領域が観察され,このぼやけた領域が水中を伝播してく様子を捉えることができた.変形挙動の観察では,水圧室内部で起こっている超高速な金属変形を捉えることができた.衝撃圧力波が金属板に到達した瞬間から変形が始まり,衝撃圧力波が作用する面の領域が高速で衝撃波の進行方向に張り出されるように変形した後,フランジ部がダイス穴へ引き込まれる深絞り加工に変わることが分かった.また,加工に要した時間からひずみ速度を算出することができた.マグネシウム合金は,車体重量を抜本的に軽量化する新規軽量材料として期待される一方で,成形性や耐食性が低いことが課題である。また,マグネシウム合金と並んで高い比強度・比剛性を有するアルミニウム合金との組合せにより部材を作製し,適材適所に取り入れていくことが有効と考えられるが,両合金は難溶接材である。そこで本研究では爆発圧着法を適用し,さらに接合後に温間圧延を施すことで,爆着材の2次加工について検討した。圧延前後のいずれの試料においても,接合界面には中間層が確認でき,爆着後は一層構造であったが圧延後は二層構造となっていた。圧延ローラー温度および試料温度の低温化についても取り組み,接合界面組織や機械的特性への影響を明らかにした。
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