連続経路変化を伴う大ひずみ多軸変形下における多結晶体の力学的特性と最終組織予測

连续路径变化大应变多轴变形下多晶的力学性能和最终结构预测

基本信息

批准号：
15760063
负责人：
清水一郎
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成17年度は,比較的大きな塑性変形領域における力学的挙動のひずみ経路依存性に関し,稠密六方構造で強い異方性を有する純チタンを用いて研究を進めた.すなわち,面心立方構造である純アルミニウムの結果と比較することによって,微視的組織および塑性異方性の影響が力学的挙動に及ぼす影響を明らかにすることを試みた.その結果として,純チタンでは二軸圧縮に伴う集合組織形成が顕著であるために,経路変化後の応力値がひずみ経路に依存して大きく変化することを示した.また,アルミニウムにおける交差硬化挙動と異なり,ひずみ経路急変に伴って応力値の一時低下が現れること等を見い出した.これらの知見は,純チタンの有する塑性異方性が力学的挙動に及ぼす影響の大きさを示唆しており,塑性加工時の工程設計において材料構造を考慮することの重要性を表すものである.一方,大ひずみ多軸変形を工学的に応用する新しい試みとして,多結晶アルミニウムに対して,二軸圧縮の途申でひずみ経路を折り返すことによって元の形状へ復元させる「往復ひずみ経路」を与え,素材としての材料特性向上を目指す研究を開始した,数種類のひずみ経路について検討した結果,同じ累積ひずみ量で比較した場合,往復ひずみ経路を選択した方が一方向変形時よりも高い流れ応力を示すこと,往復ひずみ経路におけるひずみ比が小さくなるほど流れ応力の上昇が著しいこと等を明らかにした.これらの成果は大ひずみ多軸変形を材質改善に応用する可能性とひずみ経路選択の重要性を示しており,さらなる検討を進めることによって今後の実用化に繋げていきたい.

在2005年，我们使用纯钛进行了相对较大的塑性变形区域的机械行为的应变路径依赖性研究，该钛在密集的六边形结构中具有强大的各向异性。换句话说，我们试图通过比较纯铝的结果来阐明微观结构和塑料各向异性对机械行为的影响，纯铝是一种以面部为中心的立方结构。结果，我们表明与双轴压缩相关的纹理形成在纯钛中发音，并且路径变化后的应力值在很大程度上取决于应变路径。我们还发现，与铝中的跨砂行为不同，应力值的暂时下降随着应变路径的突然变化而出现。这些发现表明，塑料各向异性在纯钛对机械行为的影响的大小，并且在塑料加工过程中的过程设计有效。这表明了考虑材料结构的重要性。另一方面，作为应用大型应变多轴变形工程的新尝试，多晶铝已经给出了“往复的应变路径”，通过将其折叠回双轴压缩过程，从而恢复其原始形状的应变路径，并开始旨在将研究旨在改善材料作为材料的研究。在检查了几种类型的应变路径后，已经表明，在比较相同的累积应变量时，流动应力高于单向变形期间的流动应力，并且随着往复应力路径的应变比的减少，流动应力显着增加。这些结果表明，将大型应变多轴变形应用于材料改进和应变路径选择的重要性的可能性，我们希望将来继续对其实际应用进行进一步研究。