1. 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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2. 目次
• 研究背景
• 研究目的
• 実験方法
• 実験結果
• 結言
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3. 背景
曲げ加工
純銅製品
寸法効果
・金属組織
・電子部品の接点
・リードフレーム
・結晶構造
ü マイクロ製品の展開
ü 微視的性質の重要性
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4. 目的
l 曲げ加工
l 機械的性質への影響因子
・集合組織 ・結晶粒径
・粒界 ・塑性ひずみ
Ｖ
・スプリングバック
・反り
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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5. 実験方法
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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6. 実験方法(曲げ試験)
試験条件
材料寸法
1×50×100mm
曲げ角度
88°
500kN万能試験機
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°
ダイヤル
パンチとダイ
ゲージ
高精度角度センサ
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7. 実験方法（EBSD測定）
・EBSD測定環境
Ø 加速電圧 １５ｋｖ
Ø 照射電流 ７×​ 𝟏 𝟎↑−𝟗 A
Ø 試料真空度 ７.４×​ 𝟏 𝟎↑−𝟒 MPa
Ø 試料台傾斜 ７０°
RD方向
ND面
曲げ試験
SEM-EBSD装置
曲げ前 5点
曲げ後 5点
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8. IPFマップ
結晶方位
IPFマップ
001
111
010
100
001
101
・各結晶粒が方位を持つ．
‣IPFマップ
‣カラーキー
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9. 実験結果
曲げ前
曲げ後
111
①
RD
ND
ND
001
011
曲げ
平均結晶粒径
②
曲げ前
14.39μm
曲げ後①
9.06μm
曲げ後②
11.81μm
曲げ後③
11.03μm
③
50μm
50μm
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10. 集合組織
・結晶方位が特定の方位に集積
集合組織
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
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11. 実験結果
曲げ前
曲げ後
Cube
①
Copper
RD
ND Brass
Goss
20
曲げ
18
Area Fraction %
16
②
14
12
10
8
6
4
2
0
曲げ前
曲げ後①
曲げ後②
曲げ後③
③
50μm
50μm
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12. 実験結果
16
14
cube
copper
12
brass
Area
Frac2on
%
10
goss
8
6
4
2
0
RD
ND
ü 板厚方向に対してバラつきのある分布であった。
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13. 実験結果（統計的評価）
・曲げ後の集合組織のワイブル分布
99.9 Cube方位
99 a = 1.37E+00
b = 8.00E+00
90
c = 3.60E-03
Cumulative probability F %
70
50
Copper方位
a = 7.61E-01
30 b = 3.98E+00
20 c = 9.09E-01
10
Brass方位
7 a = 1.30E+00
5 b = 7.41E+00
3 c = 1.35E-01
2
Goss方位
1 a = 1.69E+00
b = 2.41E+00
0.5 c = 0.00E+00
0.2
1.E-02
1.E-01
1.E+00
1.E+01
1.E+02
1.E+03
Area Fraction %
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14. 実験結果(母数比較)
測定箇所
Cube方位
Copper方位
Brass方位
Goss方位
a=形状母数
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
b=尺度母数
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
ｃ=位置母数
曲げ前
0
0
0.28
0.35
曲げ後
0
0.91
0.13
0
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15. 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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16. Thank
you
for
your
aSenTon.
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