著者
木原 諄二 長崎 千裕 相澤 龍彦
出版者
東京大学
雑誌
一般研究(B)
巻号頁・発行日
1988

現在さらに近未来における鋼を中心とする成形、加工プロセスでは、その要素技術である溶解・鋳造・塑性加工が融合化、統合化して新しい視点の下で強力な生産技術となりつつある。溶融鍛造/半溶融鍛造などは鋳造と塑性加工が連成した技術であり、一方MA(メカニカル・アロイング)/爆発成形などが広義の溶解と塑性加工が結合した技術といえる本研究では、そのような要素技術の統合化・融合化を考える上で必要となる基本的な特性、発想/設計方法を理解し、新しい成形・加工方法を構築することを目的として、溶解・鋳造・塑性加工プロセスの最適化に関する考察、議論、検討を行った。溶解・鋳造プロセスの最適化では、溶融金属の流動、凝固現象を取り扱うための計算モデルに関して議論を行い、CADにおける幾何モデルとその演算と同様な機能を有する4分木ー修正4分木モデルとその集合演算を可能なシステムを試作し、直接差分法にベ-スをおいた解析と結合し、その有用性を示した。本システムは来年度以降新しい共同研究としてスタ-トする予定である。塑性加工の最適化においては、圧延プロセスを対像として、今後きわめて重要な問題となる被加工材料の3次元変形現象を圧延変形特性を考慮して解析する変形モ-ド法を提案し、平圧延における幅広がり、型圧延における形状変化を例にとり、その有用性を示した。さらに、本手法は熱伝導解析と結合して、実用圧延システムで問題となる圧延変形とロ-ルを含む系の伝熱現象との連成問題を十分な精度で扱えることも明らかにした。一方、鋼、Niをモデル材料として用い、その高温延性を実験的に調査することにより、中間温度脆性領域を含む温度域での金属材料の力学特性・応答特性を明らかにし、圧延メタラジ-の基礎となる種々のメカニズムを同呈することができた。以上、本研究を通じて、金属材料の新しい融合・統合プロセスを構築する基礎が与えられたと考えられる。