第3章 延性破壊条件式の金属箔材への適用
4.2 金属箔材および板材の変形に伴う表面形状変化と表面あれ進展挙動
4.2.2 変形に伴う表面形状変化の板厚依存性
Fig.4.2.3-12 に各材料における表面およびそれと同一箇所の高さマップの変化の様子を
示す．また Fig.4-2.3-12 より各表面における粗さプロファイルも測定した．その結果を Fig.4.2.13-22に示す．
Fig.4.2.3-12より，全材料，板厚に関係なく，変形に伴って表面に凹凸が発生し，その凹
凸はひずみの増加とともに起伏が激しくなっていることがわかる．また表面プロファイル に着目したところ，Fig.4.2.13-22より変形初期に表面で小さな山部，谷部が形成され，そ れら山・谷の相対的関係が維持されたまま，ひずみの増加に伴って谷部が相対的に徐々に くぼんでいき表面あれが進行していることがわかる．この現象は板厚に依存することなく，
全ての材料・板厚において確認できた．したがって，変形に伴う定性的な表面形状変化は 板厚に依存しないことがわかった．
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm 50μm
4.0
0.0 Height
[μm]
(i)ε=0
50μm 50μm
(ii)ε=0.031
50μm 50μm
(iii)ε=0.089
50μm 50μm
(iv)ε=0.092
50μm 50μm
(v)ε=0.11
Fig.4.2.3 Surface roughening behavior during deformation for C1020-O (t=0.05mm)
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm 50μm
6.0
0.0 Height
[μm]
(i)ε=0
50μm 50μm
(ii)ε=0.031
(iii)ε=0.076
50μm 50μm
50μm
(iv)ε=0.11
50μm
50μm 50μm
(v)ε=0.18
Fig.4.2.4 Surface roughening behavior during deformation for C1020-O (t=0.5mm)
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.5 Surface roughening behavior during deformation for C1020-O (t=0.3mm) (i)ε=0
50μm 50μm
16.0
0.0 Height
[μm]
(ii)ε=0.098
50μm 50μm
(iii)ε=0.19
50μm 50μm
(iv)ε=0.27
50μm 50μm
(v)ε=0.40
50μm 50μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.6 Surface roughening behavior during deformation for C1020-O (t=0.5mm) (i)ε=0
50μm 50μm
15.0
0.0 Height
[μm]
(ii)ε=0.11
50μm 50μm
(iv)ε=0.31
50μm 50μm
(iii)ε=0.22
50μm 50μm
(v)ε=0.42
50μm 50μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.7 Surface roughening behavior during deformation for 1N30-O (t=0.05mm) (i)ε=0
50μm 50μm
4.0
0.0 Height
[μm]
(ii)ε=0.015
50μm 50μm
(iii)ε=0.026
50μm 50μm
(iv)ε=0.037
50μm 50μm
(v)ε=0.046
50μm 50μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.8 Surface roughening behavior during deformation for A1100-O (t=0.5mm) (ii)ε=0.063
50μm 50μm
(iii)ε=0.12
50μm 50μm
(iv)ε=0.18
50μm 50μm
(v)ε=0.21
50μm 50μm
(i)ε=0
50μm 50μm
10.0
0.0 Height
[μm]
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.9 Surface roughening behavior during deformation for TR270C-O (t=0.05mm)
(ii)ε=0.047
50μm 50μm
(i)ε=0
50μm 50μm
10.0
0.0 Height
[μm]
(iii)ε=0.092
50μm 50μm
(iv)ε=0.14
50μm 50μm
(v)ε=0.17
50μm 50μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.10 Surface roughening behavior during deformation for TR270-O (t=0.1mm) (ii)ε=0.074
50μm 50μm
(i)ε=0
50μm 50μm
20.0
0.0 Height
[μm]
(iii)ε=0.14
50μm 50μm
(iv)ε=0.21
50μm 50μm
(v)ε=0.29
50μm 50μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
Fig.4.2.11 Surface roughening behavior during deformation for TR270-O (t=0.3mm) (ii)ε=0.094
50μm 50μm
(iii)ε=0.18
50μm 50μm
(iv)ε=0.27
50μm 50μm
(v)ε=0.44
50μm 50μm
(i)ε=0
50μm 50μm
20.0
0.0 Height
[μm]
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(v)ε=0.44
50μm
Fig.4.2.12 Surface roughening behavior during deformation for TR270C-O (t=0.5mm)
50μm
(ii)ε=0.12
50μm
(iii)ε=0.23
50μm 50μm
(iv)ε=0.33
50μm 50μm
50μm
(i)ε=0
50μm 50μm
40.0
0.0 Height
[μm]
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(iii)ε=0.089 (iv)ε=0.092 (v)ε=0.11 (i)ε=0 (ii)ε=0.031
-25 -20 -15 -10 -5 0 5
0 100 200 300 400 500 600
Height/μm
Position along profile/μm
50μm
Fig.4.2.13 Surface profiles of local roughness evolution for C1020-O (t=0.05mm)
Peak Valley
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(iii)ε=0.076 (iv)ε=0.11 (v)ε=0.18 (i)ε=0 (ii)ε=0.039
-25 -20 -15 -10 -5 0 5
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
Fig.4.2.14 Surface profiles of local roughness evolution for C1020-O (t=0.1mm)
Peak
Valley
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm
Fig.4.2.15 Surface profiles of local roughness evolution for C1020-O (t=0.3mm)
Peak Valley
(iii)ε=0.19 (iv)ε=0.27 (v)ε=0.40 (i)ε=0 (ii)ε=0.098
-50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(iii)ε=0.22 (iv)ε=0.31 (v)ε=0.42 (i)ε=0 (ii)ε=0.11
-50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
50μm
Fig.4.2.16 Surface profiles of local roughness evolution for C1020-O (t=0.5mm)
Peak
Valley
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(iii)ε=0.026 (iv)ε=0.037 (v)ε=0.046 (i)ε=0 (ii)ε=0.015
-25 -20 -15 -10 -5 0 5
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
50μm
Fig.4.2.17 Surface profiles of local roughness evolution for 1N30-O (t=0.05mm)
Peak Valley
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm
Fig.4.2.18 Surface profiles of local roughness evolution for A1100-O (t=0.5mm)
Peak Valley
(iii)ε=0.12 (iv)ε=0.18 (v)ε=0.21 (i)ε=0 (ii)ε=0.063
-50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
(iii)ε=0.092 (iv)ε=0.14 (v)ε=0.17 (i)ε=0 (ii)ε=0.047
-25 -20 -15 -10 -5 0 5
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
50μm
Fig.4.2.19 Surface profiles of local roughness evolution for TR270C-O (t=0.05mm)
Peak
Valley
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm
Fig.4.2.20 Surface profiles of local roughness evolution for TR270C-O (t=0.1mm)
Peak Valley
(iii)ε=0.14 (iv)ε=0.21 (v)ε=0.29 (i)ε=0 (ii)ε=0.074
-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm
Fig.4.2.21 Surface profiles of local roughness evolution for TR270C-O (t=0.3mm)
Peak Valley
(iii)ε=0.18 (iv)ε=0.27 (v)ε=0.44 (i)ε=0 (ii)ε=0.094
-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙 動
50μm
Fig.4.2.22 Surface profiles of local roughness evolution for TR270C-O (t=0.5mm)
Peak Valley
(iii)ε=0.23 (iv)ε=0.33 (v)ε=0.44 (i)ε=0 (ii)ε=0.12
-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10
0 100 200 300 400 500 600 700
Height/μm
Position along profile/μm
第4章 金属箔材および板材における表面あれ進展挙