純銅の曲げ加工による集合組織の形成と      その統計的評価    Statistical and Texture Analyses for Pure Copper with Bending

成蹊大学[院]　○下村　 勇理  成蹊大学　　　　 酒井 孝  ㈱アマダ　　　　 金　 英俊  ㈱アマダ　　　　 小山　 純一

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目次

•  研究背景  

•  研究目的  

•  実験方法  

•  実験結果  

•  結言  

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背景

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純銅製品

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ü マイクロ製品の展開

・電子部品の接点    ・リードフレーム

曲げ加工 寸法効果

・金属組織    ・結晶構造

ü 微視的性質の重要性

目的

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Ｖ

l  機械的性質への影響因子

ü 曲げ加工にともなう集合組織並びに結晶粒の変化を調査

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・集合組織　 ・結晶粒径

・粒界　　　　 ・塑性ひずみ

l  曲げ加工

・スプリングバック    ・反り

実験方法

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曲げ試験

（スプリングバック測定）

EBSD測定

（微視的結晶方位測定）

OIM解析

（結晶方位データの解析）

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実験方法(曲げ試験)

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パンチとダイ

500kN万能試験機

ダイヤルゲージ

高精度角度センサ

試験条件  

材料寸法 1×50×100mm  

曲げ角度 88°  

クロスヘッド速度 1.0  mm/min  

パンチ角度 88°

ダイ角度 88°  

スプリングバック量 1.41°  

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実験方法（EBSD測定）

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SEM-EBSD装置

　　　　　　・EBSD測定環境

Ø 加速電圧　　　 １５ｋｖ

Ø 照射電流　　　 ７×𝟏𝟎↑−𝟗 A

Ø 試料真空度　　 ７.４×𝟏𝟎↑−𝟒 MPa

Ø 試料台傾斜　　 ７０°

ND面 曲げ試験

曲げ前　5点

RD方向

曲げ後 5点 7

IPFマップ

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・各結晶粒が方位を持つ． ‣IPFマップ ‣カラーキー

001

010

100

結晶方位

001 101

111

IPFマップ

実験結果

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ND

RD

001 011

111 ND

曲げ前

50μm

曲げ

平均結晶粒径

曲げ前 14.39μm

曲げ後① 9.06μm

曲げ後② 11.81μm

曲げ後③ 11.03μm

曲げ後

50μm

①

②

③ 9

集合組織

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・結晶方位が特定の方位に集積

集合組織

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集合組織 方位 発生要因 性質

Cube方位 {001}<100> 焼きなまし 成形性の悪化

Copper方位 {112}<11-­‐1> 圧延加工 プレス時の異方性

Brass方位 {110}<1-­‐12> 圧延加工 プレス時の異方性

Goss方位 {110}<001> 焼きなまし 優れた磁気特性

実験結果

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Cube

Copper

Goss

Brass

曲げ前 曲げ後

50μm 50μm

曲げ

ND

RD

11

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

曲げ前 曲げ後① 曲げ後② 曲げ後③

Are

a Fr

actio

n 　%

①

②

③

実験結果

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0  

2  

4  

6  

8  

10  

12  

14  

16  Area  Frac2on

 %  

cube  copper  brass  goss  

ü 板厚方向に対してバラつきのある分布であった。 12

ND

RD

実験結果（統計的評価）

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1.E-02 1.E-01 1.E+00 1.E+01 1.E+02 1.E+03

Cum

ula

tive

pro

babi

lity

F %

Area Fraction　%

99 99.9

90

70

50

30

20

10

5 7

3

1

0.5

0.2

2

Cube方位 a = 1.37E+00 b = 8.00E+00 c = 3.60E-03

Copper方位

b = 3.98E+00 c = 9.09E-01

Brass方位

b = 7.41E+00 c = 1.35E-01

Goss方位 a = 1.69E+00 b = 2.41E+00 c = 0.00E+00

a = 7.61E-01

a = 1.30E+00

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・曲げ後の集合組織のワイブル分布

実験結果(母数比較)

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測定箇所 Cube方位 Copper方位 Brass方位 Goss方位

曲げ前 3.01   1.62 1.48 0.85 曲げ後 1.37 0.76 1.30 1.69

測定箇所 Cube方位 Copper方位 Brass方位 Goss方位

曲げ前 12.5 8.52 5.56 1.85 曲げ後 8.00 3.98 7.41 2.41

測定箇所 Cube方位 Copper方位 Brass方位 Goss方位

曲げ前 0 0 0.28 0.35  曲げ後 0 0.91 0.13 0

a=形状母数

b=尺度母数

ｃ=位置母数

結言 １．純銅曲げ試験での平均スプリングバック量は1.41°であった。 ２．非曲げ部の結晶方位測定より，再結晶集合組織であるCube方位　 　 の発達が著しかった。 ３.    曲げ部中立軸部では，再結晶集合組織であるCube方位が発達し　 　 た。曲げ部下部では，圧延集合組織であるCopper方位・Brass方位 　 の発達した。 ４.　バラつきの多い集合組織データを3母数ワイブル分布による統 　 計解析し、定量的に評価することができた。

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