微細複合組織材料の微視的構造に基づく変形機構の解明および塑性加工性の予測

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●Dual Phase型高張力鋼板を対象とした研究同一グレードでありながら金属組織がわずかに異なる2種類のDP鋼を用い, ひずみ速度や予ひずみ量を種々に変えて圧縮-引張実験を行った. またこの実験より得られた単軸負荷に対する複合硬化モデルをインプットデータとして, 低速および高速のハット曲げ成形FEM数値解析を行った. その結果, 材質のばらつきはBauschinger効果のひずみ速度依存性およびスプリングバック量に影響を与えるものであることが明らかになった. さらに10/sオーダーの変形においてBauschinger効果のひずみ速度依存性を考慮せずに構築した材料モデルを用いた場合, それぞれの鋼板で0.4°, -2.4°の予測誤差が生じた. 現在0.1°オーダーの予測誤差を無くす試みが行われていることを鑑みると, 今回のFEM解析結果で得られたスプリングバック予測誤差は許容できないものである. 今後, 材料モデルに本研究成果を導入することで, より精度の高い解析結果を得ることが可能となる.●半凝固鋳造A1合金を対象とした研究全溶融鋳造材(粒径500μm超), 半凝固鋳造材(粒径100μm程度), および半凝固鋳造材に対してECAP加工を施した材料(粒径2μm程度)を用い, 衝撃後方押出成形によって薄肉筐体を作製し, 初期の複合組織形態と塑性加工性の関係性について検討した. その結果, 成形前の初期粒径に依らず薄肉押出成形によって, 粒径1μm以下に一様に微細化することがわかった. また成形前後で非ECAP材は大幅な強度の上昇および延性の低下を伴う一方で, ECAPed材はその変化が少なかった. これは成形前に既に微細な共晶組織を有しているために塑性流動性が良好であることによるものだと考えられる.