材料科学に基づいて,塑性加工を中心とした“加工・変形”の研究を行っている世界でもユニークな研究室です.圧延,鍛造,押出し,引抜き,プレス成形などを対象に研究しています.
高性能Mg合金板材の開発
高速圧延によって難加工性のMg合金も板材に成形できることを見出し,同時に圧延板は微細な組織と優れた機械的性質を示すことを明らかにしました.超高速圧延によりマグネシウム合金板の圧延に成功.今まで高温による圧延に限られていましたが,室温での圧延を可能にしました.自動車会社も興味を示しています.
せん断変形による組織制御
せん断集合組織の中には工業的に有用なものがあります.せん断変形を材料内部に導入する方法として異周速圧延や連続ECAE法がありますが,特殊な装置が必要で,反りや表面性状が良好でない問題がありました.そこで新たに異摩擦圧延法やハイブリッド圧延法を提案し,開発に取り組んでいます.
不均一変形のシミュレーション
通常材料変形の解析では均質な材料が仮定されています.有限要素法に不均質性を導入し,材料の内部に生じる不均一変形を定量的に予測する数値解析手法を開発しています.
ポーラス材料の創製
塑性加工を利用して,多孔質(ポーラス)材料を創製する研究を行っています.銅線とアルミニウム線を銅管に入れて押出し,一体化した複合材から,リーチングによりアルミニウムを除去し,ロータス(蓮根)型ポーラス銅を得ます.他のポーラス化手法と異なり,この方法は熱処理を必要としないので,高強度のポーラス材が製造できます.またポア形状や気孔率の制御も容易です.
写真(上段):自然から学ぶ材料開発の推進.蓮根は自然のポーラス構造,蜂の巣のハニカム構造.
写真(中段):押出し後とリーチング後の材料(ロータス(蓮根)型ポーラス銅)
写真(中段):ロータス(蓮根)型ポーラス銅の作成プロセス

熱間圧延中の酸化被膜の挙動解明
熱間圧延で生成する高温の酸化被膜(スケール)はその場で観察することは難しく,また,冷却中にも酸化が進み成長するため,その後の観察も困難です.そこで本研究室では,酸化物ガラス粉末を使用した新たな観察法を考案しました.熱間圧延直後の鋼板に酸化物ガラス粉末を振りかけると,溶けたガラスが素早く塗れ広がり,大気をシャットアウトすることで再酸化を防ぎます.この手法を用いて,熱間圧延における酸化被膜の研究を行っています.
上記以外にも材料加工,材料変形に関する種々の研究テーマで国内外の大学・研究機関と共同研究を行っています.また鉄鋼・非鉄・自動車製造メーカーとより実用的な共同研究を行っています.詳しくは研究室見学に来て下さい.
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