Azushima Lab
Akira AZUSHIMA
  小豆島 明  Akira AZUSHIMA
職   名:教授
研究組織:大学院工学研究院
       システムの創生部門/システムのデザイン分野
教育組織:大学院工学府
       システム統合工学専攻/機械システム工学コース
学部組織:工学部生産工学科
担当講義:<大学院>表面塑性工学,材料加工学特論
       <学  部>材料力学T,加工学T,塑性学
       <第二部>塑性加工学
専   門:材料加工学,トライボロジー
連絡先  :E-mail
小豆島研究室ホームページ
関連リンク
● 研究テーマと概要 ●
 主に、「塑性加工のトライボロジー」、「構造用エコマテリアルの創製」の研究を行っている。「塑性加工のトライボロジー」の研究のうち、「圧延加工のトライボロジー」の研究は、鉄鋼メーカ、アルミニウムメーカ、圧延油メーカおよびロールメーカとの共同研究が多く、高速圧延を可能とする高潤滑性圧延油およびロールの開発を主として行っている。また、「塑性加工界面の直接観察」の研究は、現在研究室の大きな研究の柱となっている。初期の研究において、加工界面で材料凹部にトラップされた潤滑油が周辺部の接触部に浸出する潤滑油挙動を直接観察することによりマイクロ塑性流体潤滑の検証を行ったことに対し、国内外から大きな評価を得ている。それ以降、その直接観察法に蛍光法を組み合わせた画像処理直接蛍光観察法として界面のin-situ計測法を確立し、種々の塑性加工界面の3次元的トポグラフィのin-situ計測を行い、国際的に高い評価を受けている。
 次に、「構造用エコマテリアルの創製」の研究は、塑性加工を利用して大きなひずみを金属材料に与え高強度材料を創製するもので、具体的には、断面積が等しく面圧90°で交わる溝を通して材料を押出すプロセスで、この加工により材料にはせん断ひずみを受けるとともに、そのバルク形状はほとんど変化しないため、くり返し加工が可能となる。極低炭素鋼を材料として10回の加工の施すことにより、ビッカース硬度、引張強さ共に加工回数とともに増加し、10回の加工後では初期状態の3倍の硬度や引張強さが得られるとともに結晶粒は加工回数とともに微細化し、10回の加工後では長径0.5µm、短径0.2µmの超微細組織粒が得られている。現在、種々の炭素鋼を材料を用いて加工後の特性を調べている。この鋼材の強度を高強度化する研究成果は、日本学術振興会「未来開拓学術研究推進事業研究プロジェクト」理工領域「次世代プロセス技術」の研究プロジェクトとして採用された「構造用エコマテリアル創製のためのメゾスコピック材料プロセス技術」の中から生まれたものである。この研究プロジェクトは、環境に調和した再利用可能な無機材料を対象とし、高強度化、低摩擦化ならびに長寿命化を形態制御プロセスと表面改質プロセスの高度化と両プロセスの融合により達成することを目的としている。研究室では高強度化した金属材料にPVD(Physical Vapor Deposition)プロセスによる硬質薄膜を被覆することにより低摩擦、長寿命を達成するような研究を行っている。
Multi axes experimental machine for repetition shear deformation process Arc ion plating machine for PVD process

● 主な公表論文 ●
(1) Akira Azushima:FEM Analysis of Hydrostatic Pressure Generated Within Lubricant Entrapped Into Pocket on Workpiece Surface in Upsetting Process, Transactions of the ASME, 22-10 (2000) pp.822-827.
(2) 小豆島明・夏井大・稲垣訓・菅井哲也:蛍光法による冷間圧延材料表面上の油膜計測による潤滑挙動の解明,鉄と鋼,86-11(2000) pp.755-760.
(3) 小豆島明・但馬浩一郎・早川徹:表面改質工具の耐焼付き性評価とその焼付きメカニズムの検討,塑性と加工,41-470(2000) pp.244-248.
(4) 小豆島明・森田保弘・井上徹:ステンレス鋼板の冷間タンデムミル圧延における耐焼付き性評価,鉄と鋼,85-7(1999) pp.519-523.
(5) Akira Azushima・Junji Miyamoto・Hideaki Kudo: Effect of Surface Topography of Workpiece on Pressure Dependence of Coefficient of Friction in Sheet Metal Forming, Annals of the CIRP, 47-1 (1998) pp.479-482.

In studies on tribology in metal forming, understanding of tribology in rolling process and direct observations of the interface between tool and workpiece are carried out. Joint researches with companies are carried out in the field of rolling tribology. In the direct observation, we observed the lubricant squeezed out from the oil pockets by using a newly developed apparatus which consisted of a transparent die, a CCD camera and a video system. Recently, the in-situ measurement of 3D oil film thickness of the pockets filled with the lubricant at the interface is tried to measure by means of a direct fluorescence observations technique. On the other hand, in study on the structure eco-material the development of an ultra fine grained size during repetition shear deformation of side extrusion of ultra low carbon steels are carried out. The repetition side extrusion with a lateral pressure is carried out up to 10 passes and an ultra-fine grained steel with 0.5 µm - 0.2 µm is developed and the tensile strength is over 1000MPa.

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