尾翼型薄肉部材の放射状押出成形において、金属流動困難、フィンの充填不完全、ひずみ分布の不均一、および組織制御の困難といった問題を解決するために、放射状同期荷重成形工法が提案された。研究対象としてVW124Aマグネシウム合金を選び、数値シミュレーションと成形実験を組み合わせた方法で、素材形状、主要な幾何学的パラメータおよび工法パラメータが金属流動挙動、フィンの充填性、等価ひずみ分布および微細組織の進展に与える影響を検討した。研究結果は、中空丸棒を初期素材として選択することで塑性変形領域を効果的に拡大し、平均等価ひずみ値を著しく向上させ、その分布の均一性を改善できることを示した。コア部の外径と壁厚を大きくすることは、金属の放射状流速と充填能力の向上に寄与する。最適工法パラメータは、押出温度454℃、押出速度1 mm/s、摩擦係数0.5である。このパラメータの下で成形実験を実施し、フィンの充填は完全で、ひずみ分布は均一であり、微細組織は放射方向に連続分布する流線特性を示した。高等価ひずみ領域の結晶粒微細化が顕著であり、長周期積層秩序相の破壊も十分であった。組織勾配はシミュレーションひずみ場と高度に一致し、成形品の断面方向および押出方向における引張降伏強さと極限引張強さは、切削加工および放射状押出工法で得られた部材よりも著しく優れていた。

尾翼部材;マグネシウム合金;放射状同期荷重;金属流動;等価ひずみ