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等角チャネル押出し（ECAE ）は、等角チャネル押出し（ECAP ）とも呼ばれ、超微細粒（UFG）材料の製造を目的とした、強靭性変形（SPD）グループの技術の1つです。 [1]この方法は、1973年にソビエト連邦でシーガルによって開発されました。ただし、日付は必ずしも一貫していません。[2]工業用金属加工では、これは押し出しプロセス です。[3]この技術は、金属や合金の微細構造を改良し、ホールペッチ関係に従って強度を向上させることができます。このプロセスは、強度だけでなく、合金や化合物の耐腐食性や耐摩耗性などの他の特性も向上させます。[4]
ECAE は、変形したワークピースの断面積を減少させることなく、大幅な冷間加工を行うことができる点で独特です。圧延、鍛造、押し出し、引き抜きなどの従来の変形プロセスでは、断面積の減少によって歪みが生じます。ECAE は、断面積を減少させることなく、大幅な変形歪みを生み出します。これは、ワークピースをコーナーの周りに押し出すことによって実現されます。たとえば、正方形の断面を持つ金属の棒を、90° の角度のチャネルに押し込みます。チャネルの断面積は、入口と出口で同じです。金属がコーナーを流れるときに複雑に変形することで、非常に大きな歪みが生じます。断面積は同じままなので、ワークピースは複数回押し出すことができ、パスごとに追加の歪みが生じます。
大きな力が必要となるため、金型の設計は非常に重要です。
押されたサンプルの摩擦を減らすために、例えばグラファイトとオイルの混合物などのグリースで潤滑されます[5]。また、力を減らすために、このプロセスは高温で実行されることがありますが、その場合、再結晶化が起こる可能性があり、これも高温での過度の粒成長につながる可能性があります。
現在、スケールアップや連続生産のためにプロセスの様々な改良が行われています。[6]増分ECAP（I-ECAP）は連続製品の生産の一例です。[2]
プロセスルート
このプロセスは複数のパスで実行できます。次のパス間の回転角度と方向に応じて、A、Ba、Bc、C という 4 つの基本的なプロセス ルートがあります。
- A - サンプルは回転していない、
- Ba - サンプルは、その縦軸を中心に時計回りと反時計回りに交互に90°回転します。
- Bc - サンプルは縦軸を中心に時計回りに90°回転し、
- C - サンプルは縦軸を中心に180°回転します。[要出典]
ECAEプロセスにおける有限要素法
材料の変形と流動中の挙動は科学者によって分析されており、コンピュータシミュレーションに関する記事も多数ありますが、有限要素法は ECAE プロセスで発生する変形を理解するための重要なアプローチの 1 つです。[引用が必要]
参照
参考文献
- ^ エダラティ、K.;バッハマイヤー、A.ベロシェンコ、バージニア州。ベイゲルツィマー、Y.ブランク、バージニア州。ウィスコンシン州ボッタ。ブリワ、K.チジェク、J.ディビンスキー、S.エニキエフ、NA;エストリン、Y.ファラジ、G.フィゲイレド、RB。フジ、M.古田哲也;グロスディディエ、T.グビッツァ、J.ホーエンヴァルター、A.堀田Z.ハット、J.生駒裕也;ヤネチェク、M.川崎正夫；クルル、P.倉本真司； TG、ラングドン。レイバ、DR;レヴィタス、VI;マジルキン、A.ミト、M.宮本博司;西崎哲也；ピパン、R.ポポフ、VV; Popova, EN; Purcek, G.; Renk, O.; Révész, A.; Sauvage, X.; Sklenicka, V.; Skrotzki, W.; Straumal, BB; Suwas, S.; Toth, LS; Tsuji, N .; Valiev, RZ; Wilde, G.; Zehetbauer, MJ; Zhu, X. (2022年4月). 「強塑性変形によるナノマテリアル：歴史的発展と最近の進歩のレビュー」. Materials Research Letters . 10 (4): 163 –256. doi : 10.1080/21663831.2022.2029779 . S2CID 246959065.
- ^ ab Rosochowski, Andrzej (2013). 強靱塑性変形技術. Whittles Publishing. ISBN 9781849951197. OCLC 968912427.
- ^ ロシアナノテクノロジー株式会社の百科事典より等角チャネル押し出し（ロシア語）
- ^ Nejadseyfi, Omid; Shokuhfar, Ali; Dabiri, Amirreza; Azimi, Amin (2015-11-05). 「等チャネル角プレスと熱処理の組み合わせによる6061アルミニウム合金の耐食性の向上」. Journal of Alloys and Compounds . 648 :912–918. doi :10.1016/j.jallcom.2015.05.177. ISSN 0925-8388.
- ^ Elhefnawey, Maged; Shuai, GL; Li, Z.; Nemat-Alla, M.; Zhang, DT; Li, L. (2021-02-01). 「ECAPed Al-Mg-Zn合金の乾式滑り摩耗について：摩耗速度と摩擦係数の関係」Alexandria Engineering Journal . 60 (1): 927–939. doi : 10.1016/j.aej.2020.10.021 . ISSN 1110-0168.
- ^ エダラティ、カヴェ;アーメド、アンワル Q.アクラミ、サイード。雨山 圭;アプツコフ、ヴァレリー。アスファンディヤロフ、ラシッド N.芦田真紀；アスタニン、ヴァシリー。アンドレア・バッハマイヤー。ベロシェンコ、ビクター。ボブルク、エレナ V。ブリワ、クシシュトフ。カブレラ、ホセ・マリア。カルヴァーリョ、アマンダ P.チン、グエン・Q.チェ・インチョル。チューリスト、ロバート。クベロ・セシン、ホルヘ・M.ダヴディアン、グレゴリー。デミルタス、ムハメット。ディビンスキー、セルギイ。ダースト、カルステン。ドヴォルザーク、イリ。エダラティ、パリサ。江村聡；エニケエフ、ナリマン A.。ファラジ、ガーダー。フィゲイレード、ロベルト B.フロリアーノ、リカルド。フーラドビンド、マルジャン。ダニエル・フルチャート。藤正義；藤原博史;ガイディクス、マーセル。ゲオルゲ、ダイアナ。ゴンデク、ウカシュ。ゴンサレス・エルナンデス、ホアキン・E。ゴルナコワ、アレナ。グロディディエ、ティエリー。グビチャ、ジェンジ。グンデロフ、ドミトリー。彼、リチン。イゲラ、オスカー・ファビアン。広沢正一；ホーエンヴァルター、アントン。堀田善治ホーキー、エレナ。黄、宜。ユオ、ジャック。生駒好文；石原辰己イワニセンコ、ユリア。チャン・ジェイル。ホルヘ・ジュニア、アルベルト・M.三重県太田市川端町。川崎恵；ケルファ、タレク。小林純也;コンメル、レンビット。コルネヴァ、アンナ。クラール、ペトル。クドリャショワ、ナタリア。倉本茂；ラングドン、テレンス G.イ・ドンヒョン。レヴィタス、ヴァレリー I.リー、コン。リー・ハイウェン。リー・ヨンタオ。李、鄭。林淮君。リス、クラウスディーター。劉英。マルランダ・カルドナ、ダイアナ・マリッツァ。松田健二マジルキン、アンドレイ。わたし、洋司。宮本裕之；ムン・ソクチュン。ミュラー、ティモ。ムニョス、ハイロ・アルベルト。ムラシュキン、マキシム・ユー。ナイーム、ムハンマド。ノヴェッリ、マーク。オラシュ、ダニエル。ピッパン、ラインハルト。ポポフ、ウラジミール V.ポポワ、エレナ N.プルチェク、ゲンカガ;デ・ランゴ、パトリシア。レンク、オリバー。デルフィン、引き留めなさい。レベス、アダム;ロッシュ、ヴァージニー。ロドリゲス・カルビージョ、パブロ。ロメロ・レゼンディズ、リリアナ。ソヴァージュ、ザビエル。沢口 貴宏;セナ、ハディ。シャハミール、ハメド。シー・シャオビン。スクレンチカ、ヴァーツラフ。スクロツキ、ヴェルナー。スクリャビナ、ナタリヤ。シュターブ、フランツィスカ。ストラウマル、ボリス。孫志丹。シュチェルバ、マチェイ。滝沢洋一；唐、永鵬。ヴァリエフ、ルスラン Z.ヴォズニアック、アリーナ。ヴォズニャック、アンドレイ。ワン、ボー。ワン・ジンタオ。ワイルド、ゲルハルト。張、范;張、孟。 Zhang, Peng; Zhou, Jianqiang; Zhu, Xinkun; Zhu, Yuntian T. (2024). 「超機能超微粒子およびヘテロ構造材料を製造するための強大塑性変形：学際的レビュー」。Journal of Alloys and Compounds . 1002 : 174667. doi : 10.1016/j.jallcom.2024.174667 .
外部リンク
- 特許情報