JPH09276972A

JPH09276972A - 平面ひずみ往復加工法

Info

Publication number: JPH09276972A
Application number: JP9857696A
Authority: JP
Inventors: Susumu Mizunuma; 晋水沼
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】金属被加工材の結晶粒を微細にするために、
材料の寸法や、加工方法等の制約を受けることなく金属
被加工材に大量の歪を与える方法を提供する。【解決手段】被加工材の３軸方向のうち１軸方向の変
形を拘束し、他の２軸方向から、交互に圧縮を繰り返す
ことによって被加工材に歪を累積させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細なミクロ組織
を有する金属材料を製造するために、熱間あるいは冷間
で非常に大きな加工を材料に加える方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、金属材料は原料を溶解精錬しこれ
を鋳造し、さらに加工成形することにより最終製品形状
にする。これには、大別して２種類あり、熱間加工後冷
却して製品とする熱間加工製品と、これをさらに冷間で
加工成形した冷間加工製品である。

【０００３】これらのいずれの方法においても、金属材
料の鍛造材に加えられる加工量は製品の材質に大きく影
響することが知られている。圧延、鍛造などの加工は、
特に、結晶粒などのミクロ組織を微細にする上で有効で
あり、鉄鋼材料、アルミニウム材料など多くの金属材料
でこの方法が使用されている。これは、金属材料の結晶
粒が微細であるほど優れた機械的性質が得られるからで
ある。

【０００４】熱間加工製品においては、加工ひずみ速度
を大きくし大きなひずみを加えることにより金属材料は
動的再結晶状態になり、ひずみ速度が大きいほど結晶粒
が小さくなる。また、冷間加工製品では冷間における加
工量が大きいほどその後に続く焼鈍を行う場合のは再結
晶粒の大きさを小さくできる。以上のように、大ひずみ
を加える手段は各種金属材料で利用されているが、従来
の加工手段、例えば圧延や鍛造のみではその加え得る加
工量に限界があり、鋳造材から出発して製品に至るまで
に与えられるひずみ量には限界があった。たとえば、圧
延法で加工する場合、板幅は大きくは変化しないので、
これは板幅方向ひずみが０の平面ひずみ変形であると考
えると材料に加えられる相当ひずみは、次式のようにな
る。

【０００５】

【数１】

【０００６】なお、相当ひずみとはひずみ比が異なる変
形のひずみを相対比較できる量であり、金属学的には転
位密度に相当するものである。相当ひずみの定義式はた
とえば「金属塑性加工の力学」（コロナ社）など普通の
塑性力学の教科書に記載されている。

【０００７】（１）式からわかるように圧延の場合の相
当ひずみは素材厚さと製品厚さの比で決まる。したがっ
て、圧延によって加えることのできるひずみ量には限界
がある。また、鍛造の場合、ひずみ状態は単軸圧縮変形
と平面ひずみ圧縮変形の間にある。単軸圧縮変形の場合
の相当ひずみは次式のようになる。

【０００８】

【数２】

【０００９】この場合でも相当ひずみはオーダーとして
は平面ひずみの場合と同じである。したがって、鍛造の
場合でも加えることのできるひずみ量には限界がある。
なお、通常の熱間加工製品の場合、このひずみは圧延や
鍛造などの加工により圧下を何回かに分けて与えられ、
その加工と加工の間に加熱、冷却などが加わり、その間
で回復や再結晶が起こるため、加熱や冷却を繰り返すこ
となく一度に加工して（１）式や（２）式のひずみを加
えた場合に比べて、得られる結晶粒は大きくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】たとえば、鉄鋼材料で
は合金元素が少なくて結晶粒が数ミクロンからサブミク
ロンの鋼が得られれば安価な高強度構造材料となる。こ
れは他の銅やアルミニウムなどの非鉄材料でも同様であ
る。例えば、電子材料分野では集積回路チップの基板と
して用いられる銅板は電気特性は優れているが、強度を
より一層向上させる必要がある。これに対して銅合金を
用いる試みもあるが電気伝導特性が劣化する。そこで、
純銅の強度をあげる方法として加工ひずみを加え、ミク
ロ組織を微細にすることが考えられる。

【００１１】しかしながら、以上述べたように通常の加
工法では、金属材料の鍛造材の厚さと製品の厚さで決ま
るひずみ以上のひずみを加えることができない。本発明
はこの限界ひずみを越えるひずみを加えることのできる
方法を提案することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に種々検討した結果、上記のひずみの限界を越えること
のできる加工法として、以下の手段を講じることが有効
であることが明かとなった。（１）被金属加工体の一方向への変形を拘束するととも
に、前記一方向と直交し、かつ互いに直交する二方向に
おいて前記被金属加工体を一方向ずつ交互に繰り返し圧
縮加工し、被金属加工体に平面歪変形を加える金属材料
の平面歪往復加工方法。

【００１３】（２）被金属加工体の一方向への変形を拘
束する拘束工具を被金属加工体の一方向に配置すると共
に、被加工体の前記一方向と直交し、かつ互いに直交す
る二方向において被金属加工体を圧縮加工する圧縮工具
を、一方向に少なくとも一対配置し、この圧縮工具によ
り被金属加工体を一方向ずつ交互に繰り返して圧縮加工
し、被金属加工体に平面歪変形を加える金属材料の平面
歪往復加工方法。

【００１４】（３）被金属加工体の鉛直方向の変形を拘
束する拘束工具を被金属加工体の上下に配置し、水平面
内で直交する二方向において被金属加工体を圧縮加工す
る圧縮工具を被金属加工体の前後、左右に配置し、この
２対の圧縮工具により被金属加工体を一方向ずつ交互に
繰り返して圧縮加工し、被金属加工体に平面歪変形を加
える金属材料の平面歪往復加工方法。

【００１５】（４）前記圧縮工具は、対向する方向から
相互に移動して被金属加工体を圧縮する工具対からなる
こと、また、圧縮工具は、対向する一方が固定され、他
方が移動して被金属加工体を圧縮加工する工具対とから
なる（２）または（３）のいづれかによる金属材料の平
面歪往復加工方法。（５）一対の圧縮工具は、対向する方向から相互に移動
して被金属加工体を圧縮する工具対からなり、他の一対
の圧縮工具は、対向する一方が固定され、他方が移動し
て被加工体を圧縮加工する工具とからなる（２）または
（３）のいづれかによる金属材料の平面歪往復加工方
法。

【００１６】（６）被金属加工体の一方向への変形を拘
束する拘束工具を被金属加工体の一方向に配置すると共
に、被加工体の前記一方向と直交し、かつ互いに直交す
る二方向において被金属加工体を圧縮加工する圧縮工具
を、一方向に少なくとも一対配置し、この圧縮工具によ
り被金属加工体を一方向ずつ交互に繰り返して圧縮加工
した後、この被金属加工体に冷間または熱間において圧
延または鍛造加工して製品を製造する金属製品の製造方
法。

【００１７】本発明の方法においては、金属材料の一方
向への変形を拘束し、他の二方向から交互に繰り返し圧
縮力を作用させることによって、金属材料に大きな歪を
与えることができる。この方法においては、金属材料の
変形が一方向にかつ直交する方向に交互に起こるため、
加えられる歪量が、圧延或いは鍛造のように、材料厚
さ、仕上げ厚さに限定されることなく、大きなものとな
る。これによって金属材料の結晶粒を微細にする等の効
果を得ることができる。

【００１８】この方法を金属製品の製造加工過程に適用
することによって結晶粒が極めて微細な金属加工製品の
製造が可能となる。このように、単一のひずみ経路をた
どらないで、ひずみ経路を逆戻りあるいは変更しながら
非常に大きなひずみを累積させる加工法を往復加工法と
呼ぶことにする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下この方法について説明する。
図１は、本発明の方法の原理を示す図であり、第１パス
から第３パスまでの圧縮加工に作用する力と被加工材の
変形方向を図示している。図１において、被加工材の一
方向、ｚ方向に対して他の二方向ｘ，ｙ方向はいずれも
これと直交しており、更にｘ方向とｙ方向は互いに直交
している。

【００２０】被加工材のｚ方向には、図示しない拘束工
具が配置され、被加工材のｚ方向への変形が拘束されて
いる。このｚ方向と直交し、且つ互いに直交するｘ方
向、ｙ方向の二方向には、被加工材をｘ，ｙの二方向に
おいて圧縮加工する図示しない圧縮工具が、配置されて
いる。第１パスにおいてｘ方向から被加工体１に圧縮力
を作用させると、被加工体１は、ｚ方向への変形が拘束
されているため、拘束のないｙ方向に変形する。

【００２１】つぎにｘ方向から作用させた圧縮力を解除
して、第２パスにおいて、前記ｘ方向と直交するｙ方向
から被加工体１に圧縮力を作用させると、拘束のないｙ
方向に変形した被加工体１は、ｚ方向への変形は拘束さ
れているため、圧縮力を解除されて拘束ないｘ方向に変
形する。つぎにｙ方向から作用させた圧縮力を解除し
て、第３パスにおいて、前記ｙ方向と直交するｘ方向か
ら被加工体１に圧縮力を作用させると、拘束のないｘ方
向に変形した被加工体１は、ｚ方向への変形は拘束され
ているため、圧縮力を解除されて拘束ないｙ方向に変形
する。こうして第１パスと第２パスを交互に繰り返すこ
とによって、被加工体に歪を加えることが出来る。

【００２２】このように被加工体の一方向への変形を拘
束し、この方向と直交し、且つ互いに直交する二方向か
ら、一方向ずつ交互に繰り返して圧縮力を作用させるこ
とによって、被加工体の寸法に制限されることなく歪を
与えることが出来る。図２から図４は本発明の方法を示
す一実施例を示す図である。この実施例においては、被
加工体のｚ方向を拘束し、これと直交し、且つ互いに直
交する方向をｘ，ｙ方向として被加工材１を加工するも
のである。図２から図４において、１は被加工体、２−
１、２−２は、ｘ方向の圧縮工具対、３−１、３−２は
ｙ方向の圧縮工具対である。また、４−１、４−２はｚ
方向の変形を拘束する拘束工具対である。

【００２３】図２において、拘束工具対４−１、４−２
がｚ方向に一定の間隔に、例えば所要の板厚に固定、配
置され、被加工材１がこの上に置かれている。拘束工具
対は被加工材の変形を一定の範囲に拘束できるように拘
束位置が変更できるようにすることが望ましい。また、
拘束工具の被加工材に接する面は平坦であることが望ま
しい。圧縮工具対２−１、２−２はそれぞれｘ方向に、
圧縮工具対３−１、３−２はそれぞれｙ方向に対向して
配置され、図示しない油圧装置、圧下装置からの力によ
って、それぞれｘ方向、ｙ方向から対向するように移動
し、被加工材を圧縮力を作用させ圧縮加工する。なお、
圧縮工具の被加工材に接する面は平坦であることが好ま
しい。

【００２４】図２は第１パスにおいてｘ方向に圧縮開始
時の、被加工材の状況と工具対の配置を示しており、そ
れぞれ（ａ）はｙ方向から見た状況、（ｂ）はｚ方向か
ら見た状況である。このときｙ方向の圧縮工具対は、こ
の方向への変形に拘束を与えないように後退している。
図３は第１パスの終了時の、被加工材の変形状況と、工
具の配置を示しており、（ａ）はｙ方向から見た状況、
（ｂ）はｚ方向から見た状況を示している。

【００２５】被加工材は第１パスにより変形しｙ方向に
長く、ｘ方向に短くなっている。ｚ方向には変形が拘束
されており、形状の変化はない。第４図は第２パスにお
いてｙ方向に圧縮を開始時の、被加工材の状況と、工具
の配置を示しており、（ａ）はｙ方向から見た状況、
（ｂ）はｚ方向から見た状況を示している。このときｘ
方向の圧縮工具対は、この方向への変形に拘束を与えな
いように後退している。

【００２６】図５は第２パスの終了時の、被加工材の変
形状況と、工具の配置を示しており、（ａ）はｙ方向か
ら見た状況、（ｂ）はｚ方向から見た状況を示してい
る。被加工材は第２パスにより変形しｘ方向に長く、ｙ
方向に短くなっている。ｚ方向には変形が拘束されてお
り、形状の変化はない。この第１パスと第２パスを交互
に繰り返すことによって、被加工体に多くの加工を加え
ることが出来、多くの歪を与えることができる。

【００２７】この例では圧縮工具対２−１、２−２およ
び、圧縮工具対３−１、３−２各工具の双方が、それぞ
れが対向する方向に移動して圧縮する方法を示したが、
工具の一方を固定し他方を移動して圧縮するようにして
もよい。即ち、図６から図９は、被加工材の拘束方向を
ｙ方向とし、圧縮方向をｚ，ｘ方向として被加工材に圧
縮加工を行う例である。拘束工具対７−１、７−２がｙ
方向に一定の間隔に、固定配置され、被加工材１がこの
上に置かれている。圧縮工具対５，８はそれぞれｘ方向
に、圧縮工具対６，９はそれぞれｚ方向に対向して配置
されている。工具５と６は固定されており、工具８，９
が図示しない油圧装置、圧下装置からの力によって、工
具５，６がそれぞれ移動し、被加工材を圧縮力を作用さ
せ圧縮加工する。

【００２８】図６は第１パスにおいてｘ方向に圧縮開始
時の、被加工材の状況と工具対の配置を示しており、そ
れぞれ（ａ）はｙ方向から見た状況、（ｂ）はｚ方向か
ら見た状況である。このときｚ方向の圧縮工具対は、こ
の方向への変形に拘束を与えないように後退している。
図７は第１パスの終了時の、被加工材の変形状況と、工
具の配置を示しており、（ａ）はｙ方向から見た状況、
（ｂ）はｚ方向から見た状況を示している。

【００２９】被加工材１は第１パスにより変形しｚ方向
に長く、ｘ方向に短くなっている。ｙ方向には変形が拘
束されており、形状の変化はない。図８は第２パスにお
いてｚ方向に圧縮開始時の、被加工材１の状況と工具対
の配置を示しており、それぞれ（ａ）はｙ方向から見た
状況、（ｂ）はｚ方向から見た状況である。このときｘ
方向の圧縮工具対は、この方向への変形に拘束を与えな
いように後退している。

【００３０】図９は第２パスの終了時の、被加工材の変
形状況と、工具の配置を示しており、（ａ）はｙ方向か
ら見た状況、（ｂ）はｚ方向から見た状況を示してい
る。被加工材１は第１パスにより変形しｘ方向に長く、
ｚ方向に短くなっている。ｙ方向には変形が拘束されて
おり、形状の変化はない。この第１パスと第２パスを交
互に繰り返すことによって、被加工体に多くの加工を加
えることが出来、多くの歪を与えることができる。圧縮
工具の対向する一方の工具は固定配置されているため、
圧縮装置の構造をより単純にすることができる。又、圧
縮工具の固定された異なる二方向の工具５，６を一体に
構成することもでき、設備構成が簡略となる。

【００３１】また、拘束方向を鉛直方向、ｚ方向とし
て、上下に拘束工具を配置し、圧縮方向を水平面内の直
交する二方向、ｘ，ｙ方向として、前後、および左右に
圧縮工具を配置することによって水平方向に圧縮するこ
とも望ましい。本発明の方法により大きな歪を金属材料
に与えることができ、結晶粒のきわめて微細な金属材料
加工製品を得ることができる。本発明方法は単独でもよ
いが、必要な形状を得るために、本発明の方法の後に、
通常の圧延、或いは鍛造等の加工手段を追加することも
可能である。

【００３２】このように板厚一定の条件のもとに直角二
方向の圧縮を繰り返すことにより、被加工材内部に転位
が集積しひずみが限りなく増加する。すなわち、従来の
圧延や鍛造のような板厚が減少する方向に加工を続けて
いく方法では材料の板厚方向の厚さを製品厚さ以下にす
ることができないのに対して、本方法では、板厚が変化
しないので必要十分なひずみを加えることができる。

【００３３】ところで、本発明を適用して熱間で加工す
る場合には、被加工材の温度が低下しない内に加工する
必要がある。必要とするひずみが数パス程度で達成でき
る場合には工具温度は常温のままでもよいが、パス数が
多くなる場合には、たとえば耐熱超合金などに材料で構
成された工具を用いて、工具の温度も加工温度近傍に保
持しつつ加工するのが好ましい。

【００３４】

【実施例】

〔実施例１〕成分がＣｕ：９９．９２％、Ｏ：０．０３
％のタフピッチ銅の原板（幅１００mm、厚さ１００mm、
長さ５００mm）を使用し、本発明の往復加工により、以
下のように加工を加えた。長さ５００mmの方向を図２の
ｚ方向とし、幅１００mmの方向をｘ方向、厚さ１００mm
の方向をｙ方向として、ｘ方向圧下（１００mm→５０m
m）→ｙ方向圧下（２００mm→５０mm）→ｘ方向圧下
（２００mm→５０mm）→・・・・・・＋最終パス（２０
０mm→１００mm）と圧下を１５回繰り返した。

【００３５】この加工によるひずみは、０．８０×２＋
１．６０×１３＝２２．４となる。このようにして得ら
れたビレット材は外観は原板と同じようであったが、内
部のミクロ組織は大きく異なっていた。すなわち、原板
の結晶粒径は３０μｍであったが、加工後の内部組織は
極めて微細であり、結晶粒径は１μｍ以下であった。な
お、この加工組織の結晶粒径とは転位密度の低い部分
（亜結晶粒）の直径の平均値をさしている。原板と加工
後のビレットの両者について引張試験を行った。得られ
た強度（引張強さ）は原板が２００MPa であるのに対し
て、加工後が４８０MPa であった。

【００３６】この加工後の強度は鉄鋼のそれに匹敵する
値であり、このような加工法の適用によって銅を構造部
材として用いることができることを示している。〔実施例２〕成分がＣｕ：９９．９２％、Ｏ：０．０３
％のタフピッチ銅の原板（幅１００mm、厚さ１００mm、
長さ５００mm）を使用し、通常の加工手段である圧延と
その圧延工程の前に本発明の往復加工を施す２つの方法
により中厚板（厚さ１０mm）を作製した。

【００３７】両者の場合の圧下スケジュールとひずみを
以下に示す。（１）圧延法冷間圧延：４パス（１００mm→５０mm→２５mm→１２．
５mm→１０mm）これによるひずみは、（１）式で計算し絶対値で表示す
ると第１パス〜第３パス：０．８０第４パス：０．２６各パスのひずみの合計は、２．６６となる。（２）本発明の往復加工（図２の方法）＋圧延法往復加工は、長さ５００mmの方向を図２のｚ方向とし、
幅１００mmの方向をｘ方向、長さ１００mmの方向をｙ方
向として、ｘ方向圧下（１００mm→５０mm）→ｙ方向圧
下（２００mm→５０mm）→ｘ方向圧下（２００mm→５０
mm）→・・・・・＋最終パス（２００mm→１００mm）と
ｘ，ｙ方向の圧下を交互に合計１０回繰り返した。これ
によるひずみは、０．８０×２＋１．６０×８＝１４．４となる。

【００３８】この加工によって得られた長さ厚さ１００
mm、幅１００mm、長さ１００mmの板を（１）と同じパス
で冷間圧延した。往復加工により得られた被加工材の形
状は、上記（１）の圧延法の素材形状と同じなので、最
終の板厚を同じにすると冷間圧延による加工量はやは
り、２．６６となる。

【００３９】従って全ひずみ量、この方法によるひずみ
のトータルは、１４．４＋２．６６＝１７．０６とな
る。原板の結晶粒径は３０μｍであった。（１）の方法
により得られた結晶粒は圧延方向に伸びた伸長粒であ
り、結晶粒径は測定しにくかったが、板厚方向の平均粒
径は２〜３μｍであった。（２）の方法により得られた
結晶粒は非常に微細であり、１μｍ以下であった。ま
た、強度（引張り強さ）は、原板の２００MPa に対し
て、（１）の場合が３５０MPa 、（２）の場合が４５０
MPa であった。（２）の場合に得られた強度は鉄鋼に匹
敵する値であり、銅を建築用構造材料として用いること
ができることを示している。〔実施例３〕成分がＣ：０．１０％、Ｓｉ：０．２０
％、Ｍｎ：１．０％の鋼の原板（幅１００mm、厚さ１０
０mm、長さ５００mm）を使用し、通常の加工手段である
熱間圧延方法とその圧延工程の前に本発明の図６の往復
加工方法を加える２つの方法により中厚板（厚さ１０m
m）を作製した。なお、熱間圧延はアダマイトロールを
使用する通常の圧延、往復加工では図６の工具５，６，
７，８，９は熱間工具鋼であるＳＫＤ６１を使用した。

【００４０】両者の場合の圧下スケジュールとひずみを
以下に示す。（１）熱間圧延法熱間圧延：加熱温度９５０℃ ロール周速度：１０ｍ／sec ４パス圧延（１００mm→５０mm→２５mm→１２．５→１
０mm）これによるひずみは、（１）式で計算し絶対値で表示す
ると第１パス〜第３パス：０．８０第４パス：０．２６各パスのひずみを合計すると、２．６６となる。

【００４１】仕上げ温度は８５０℃であった。（２）往復加工（図６の方法）＋熱間圧延法往復加工：加熱温度１１００℃ 圧縮速度：５０ｍ／sec 長さ５００mmの方向を図６のｙ方向とし、幅１００mmの
方向をｘ方向、厚さ１００mmの方向をｚ方向として、ｘ
方向圧下（１００mm→５０mm）→ｚ方向圧下（２００mm
→５０mm）→ｘ方向圧下（２００mm→５０mm）→・・・
・・・＋最終パス（２００mm→１００mm）と圧下ｘ，ｚ
方向の圧下を交互に合計１０回繰り返した。

【００４２】往復加工終了温度は９５０℃であった。こ
の加工によるひずみは、０．８０×２＋１．６０×８＝１４．４となる。圧延加工：往復加工終了後、直ちにｙ方向に熱
間圧延した。

【００４３】ロール周速度：１０ｍ／sec ４パス圧延（１００mm→５０mm→２５mm→１２．５→１
０mm）往復加工により得られた被加工材の形状は、上記（１）
の圧延法の素材形状と同じなので、最終の板厚を同じに
すると加工量はやはり、２．６６となる。

【００４４】仕上温度は８５０℃であった。従って、全
ひずみ量、この方法によるひずみのトータルは、１４．
４＋２．６６＝１７．０６となる。原板の結晶粒径は５
０μｍであった。（１）の方法により得られた結晶粒は
圧延方向に伸びた伸長粒であり、板厚方向の平均粒径は
１０〜２０μｍであった。（２）の方法により得られた
結晶粒は非常に微細であり、１μｍ以下であった。得ら
れた強度（引張り強さ）は、原板の４００MPa に対し
て、（１）の場合が４５０MPa 、（２）の場合が６００
MPa であった。この強度は通常は合金鋼でしか得られな
いものである。

【００４５】

【発明の効果】本方式によれば、通常の圧延や鍛造など
の加工方法で得られる加工ひずみを大きくうわまわる加
工ひずみを被加工材に加えることができるので、結晶粒
径が１μｍ以下の超微細粒を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の往復加工方法の原理を説明する図であ
る。

【図２】本発明の方法の第１パスｘ方向圧縮開始時の被
加工材と工具の位置関係を説明する図であり、（ａ）は
ｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向から見た
図（平面図）である。

【図３】本発明の方法の第１パスｘ方向圧縮終了時の被
加工材と工具の位置関係を説明する図であり、（ａ）は
ｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向から見た
図（平面図）である。

【図４】本発明の方法の第２パスｙ方向圧縮開始時の被
加工材と工具の位置関係を説明する図であり、（ａ）は
ｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向から見た
図（平面図）である。

【図５】本発明の方法の第２パスｙ方向圧縮終了時の被
加工材と工具の位置関係を説明する図であり、（ａ）は
ｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向から見た
図（平面図）である。

【図６】本発明の他の方法の第１パスｘ方向圧縮開始時
の被加工材と工具の位置関係を説明する図であり、
（ａ）はｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向
から見た図（平面図）である。

【図７】本発明の他の方法の第１パスｘ方向圧縮終了時
の被加工材と工具の位置関係を説明する図であり、
（ａ）はｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向
から見た図（平面図）である。

【図８】本発明の他の方法の第２パスｚ方向圧縮開始時
の被加工材と工具の位置関係を説明する図であり、
（ａ）はｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向
から見た図（平面図）である。

【図９】本発明の他の方法の第２パスｚ方向圧縮開始時
の被加工材と工具の位置関係を説明する図であり、
（ａ）はｙ方向から見た図（側面図）、（ｂ）はｚ方向
から見た図（平面図）である。

【符号の説明】

１…被加工材２−１…ｘ方向の圧縮治具２−２…ｘ方向の圧縮治具３−１…ｙ方向の圧縮治具３−２…ｙ方向の圧縮治具４−１…ｚ方向への変形を拘束するための拘束治具４−２…ｚ方向への変形を拘束するための拘束治具５…固定台６…固定台７−１…ｙ方向への変形を拘束するための拘束治具７−２…ｙ方向への変形を拘束するための拘束治具８…ｘ方向の圧縮治具９…ｚ方向の圧縮治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被金属加工体の一方向への変形を拘束す
るとともに、前記一方向と直交し、かつ互いに直交する
二方向において前記被金属加工体を一方向ずつ交互に繰
り返し圧縮加工し、被金属加工体に平面歪変形を加える
ことを特徴とする金属材料の平面歪往復加工方法。
【請求項２】被金属加工体の一方向への変形を拘束す
る拘束工具を被金属加工体の一方向に配置すると共に、
被加工体の前記一方向と直交し、かつ互いに直交する二
方向において被金属加工体を圧縮加工する圧縮工具を、
一方向に少なくとも一対配置し、この圧縮工具により被
金属加工体を一方向ずつ交互に繰り返して圧縮加工し、
被金属加工体に平面歪変形を加えることを特徴とする金
属材料の平面歪往復加工方法。
【請求項３】被金属加工体の鉛直方向の変形を拘束す
る拘束工具を被金属加工体の上下に配置し、水平面内で
直交する二方向において被金属加工体を圧縮加工する圧
縮工具を被金属加工体の前後、左右に配置し、この２対
の圧縮工具により被金属加工体を一方向ずつ交互に繰り
返して圧縮加工し、被金属加工体に平面歪変形を加える
ことを特徴とする金属材料の平面歪往復加工方法。
【請求項４】圧縮工具は、対向する方向から相互に移
動して被金属加工体を圧縮する工具対からなることを特
徴とする請求項２または３のいずれかに記載の金属材料
の平面歪往復加工方法。
【請求項５】圧縮工具は、対向する一方が固定され、
他方が移動して被金属加工体を圧縮加工する工具対とか
らなることを特徴とする請求項２または３のいずれかに
記載の金属材料の平面歪往復加工方法。
【請求項６】一対の圧縮工具は、対向する方向から相
互に移動して被金属加工体を圧縮する工具対からなり、
他の一対の圧縮工具は、対向する一方が固定され、他方
が移動して被加工体を圧縮加工する工具とからなること
を特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の金属
材料の平面歪往復加工方法。
【請求項７】被金属加工体の一方向への変形を拘束す
る拘束工具を被金属加工体の一方向に配置すると共に、
被加工体の前記一方向と直交し、かつ互いに直交する二
方向において被金属加工体を圧縮加工する圧縮工具を、
一方向に少なくとも一対配置し、この圧縮工具により被
金属加工体を一方向ずつ交互に繰り返して圧縮加工した
後、この被金属加工体に冷間または熱間において圧延ま
たは鍛造加工して製品を製造することを特徴とする金属
製品の製造方法。