牧野 武彦 (マキノ タケヒコ)

MAKINO Takehiko

写真a

所属学科・専攻等

電気・機械工学教育類 機械工学分野
電気・機械工学専攻 機械工学分野
ものづくりテクノセンター

職名

准教授

出身大学

  •  
    -
    1990年03月

    富山大学   工学部   金属工学   卒業

出身大学院

  •  
    -
    1995年03月

    京都大学  工学研究科  金属加工学博士課程 

取得学位

  • 富山大学 -  修士(工学)

  • 京都大学 -  博士(工学)

専門分野(科研費分類)

  • 生産工学・加工学

  • 材料加工・組織制御工学

  • 金属物性・材料

 

研究経歴

  • 塑性変形の分子動力学解析

    研究期間:   - 

  • 合金の組織制御

    研究期間:   - 

  • 相変態の分子動力学解析

    研究期間:   - 

論文

  • Micro/Meso-Scale Equal Channel Angular Pressing of Al 1070 Alloy: Microstructure and Mechanical Properties

    Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada, Takehiko Makino, Mohsen A. Hassan

    Journal of Materials Engineering and Performance ( Springer )  29   6201 - 6211   2020年09月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    In the present study, Al 1070 alloy pins were processed via micro/meso-scale equal channel angular pressing (channel diameter 1.5 mm, the smallest channel diameter has ever been achieved in mesoscale), up to four passes at room temperature. The microstructure characteristics, i.e., grain size, and misorientation angle distributions were analyzed by high-resolution electron backscatter diffraction on the transverse plane for the ECAPed samples. Tensile properties for such small processed pins were measured by constructed micro/meso-scale tensile machine. The gauge length and the gauge diameter were 2 mm and 1.5 mm, respectively. After the fourth ECAP pass, the results revealed that the microstructure was refined remarkably from 15.5 μm (the initial undeformed sample) to nearly 1.9 μm due to the gradual transformation of the low-angle grain boundaries into high-angle grain boundaries as a result of the occurrence of grain subdivision. Micro/meso-scale ECAP does a significant enhancement in the ultimate tensile strength by 63%, whereas the ductility decreased after the fourth ECAP pass by 47.3% and this is supposed to be ascribed to the continuous decrease in subgrain size. The above results prove that the ECAP process has the potential for obtaining fine grains and improving material tensile properties even in micro/meso-scale.

  • Microstructural evolution during extrusion of equal channel angular-pressed AA1070 alloy in micro/mesoscale

    Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada,Takehiko Makino, M. Hassan

    Materials Science and Technology ( Taylor & Francis )  36 ( 11 ) 1169 - 1177   2020年05月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Commercially AA1070 aluminium was processed by micro/mesoscale equal channel angular pressing (ECAP) up to four passes, via route BC, to achieve fine grain structure and thereby enhancing the mechanical properties. Subsequently, the samples subjected to ECAP processing underwent an extrusion deformation in micro/mesoscale. The microstructural evolution of the deformed structures was followed using electron backscatter diffraction. The findings confirm that a remarkable refinement in the grain structure was observed as a result of the gradual transformation of the low angle grain boundaries into high angle grain boundaries through the grain subdivision mechanism. Consequently, a substantial improvement of the mechanical properties of the extruded material is promoted compared to the samples subjected to ECAP processing.

  • Microstructure Evolution of AA1070 Aluminum Alloy Processed by Micro/Meso-Scale Equal Channel Angular Pressing

    Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada, Takehiko Makino, Mohsen A. Hassan

    Metals and Materials International ( Springer )    2019年11月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    The Micro/meso-forming of commercially pure aluminum, AA1070, processed at room temperature by equal channel angular pressing (ECAP) with a die channel angle of 90° through 4 deformation passes has been conducted. Microstructure features, such as grain size, misorientation angle distributions and the developed texture during the four deformation passes of micro/meso-ECAP have been investigated by Electron backscattering diffraction (EBSD) technique. Then, hardness measurements over the cross-section of the processed samples were correlated with the EBSD analysis. EBSD scans revealed that extended shear bands are formed and represent the microstructural feature induced during micro/meso-forming. Whereas, a non-uniform grain structure consisting of intensive low-angle grain boundaries was obtained in the first pass, a uniform ultrafine-grained structure of high-angle grain boundaries (in the range of 1–2 μm) was achieved at the fourth pass. Consequently, a significant improvement in the hardness value to 65.3%, with respect to the starting material, was achieved due to the enhancement of the fine grain structure. The texture analysis exhibited that the high plastic shear strain associated with micro/meso-scale ECAP was capable to develop a weak texture in the flow plane compared to the starting texture.

  • Tribological effects of punch with micro-dimples in blanking under high hydrostatic pressure

    K. Kitamura, T. Makino, M. Nawa, S. Miyata

    CIRP Annals - Manufacturing Technology   65   249 - 252   2016年06月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Direct measurement of friction force during forming

    Takehiko Makino. Yuya Yogo, Toshinari Michimoto, Yohei Takamori

    4th Asian Symposium on Materials Processing (ASMP 2015)     39 - 40   2016年03月

    研究論文(国際会議プロシーディングス)   共著

    Information about distribution and change in friction during forming is required to construct a prediction model. The small deflection of a thin part fabricated at the other side of a flat tool surface is detected using laser reflection to decompose the normal and horizontal (frictional) forces. The locus of laser reflection on a detector showed both components. The values estimated from the locus were fairly close to the measured forces.

  • Contact potential difference measurement of adhesion process during micro/meso-scale injection upsetting (共著)

    Takehiko Makino, Toshinari Michimoto, Shinpei Moriyama, Tohru Kikuchi

    Procedia Engineering   81   444 - 449   2014年11月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Proposal of a Ball Burnishing Method with Forced Rotation (共著)

    Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.

    Tribology Online   6   199 - 206   2011年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Frictional Behavior of Ball Rotation with Plastic Deformation (共著)

    Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.

    Tribology Online   6   193 - 198   2011年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • An investigation on bump formation in forming of micro dimple (共著)

    Cao, J., Dohda, K., Zhou, R., Makino, T. and Futamura, M.

    Steel research international   81 ( 9 ) 1160 - 1164   2010年09月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Micro-Dimple Forming for Inner Surface of Pipe (共著)

    Futamura, M., Dohda, K., Makino, T. and Suzuki, T.

    Transactions of NAMRI/SME   38   515 - 522   2010年05月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

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著書

  • Micro-Manufacturing (共著)

    T. Makino, K. Dohda (担当: 共著 )

    John Wiley & Sons Inc.  2011年07月 ISBN: 978-0-470-55644-3

総説・解説記事

  • 成形中の工具╱被加工材界面のトライボロジー

    牧野 武彦

    トライボロジスト ( 日本トライボロジー学会 )  63 ( 7 ) 459 - 465   2018年07月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   単著

  • マイクロ・メゾ成形のトライボロジー(共著)

    堂田 邦明, 牧野 武彦

    塑性と加工 ( 日本塑性加工学会 )  49   638 - 642   2008年07月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   共著

  • ぬれの分子動力学解析

    牧野 武彦

    ぶれいず ( 日本溶接協会ろう部会 )  39   40 - 47   2005年11月

    総説・解説(その他)   単著

研究発表

  • パーソナル3Dプリンタで製造可能な義足ソケットの開発

    稲葉智彦,牧野武彦,櫛田拓人

    第71回塑性加工連合講演会   (Web会議)  2020年11月  -  2020年11月  日本塑性加工学会

  • 三次元積層造形による表面構造のぬれ性の動的評価

    牧野武彦,加藤詩央里

    第71回塑性加工連合講演会   (Web会議)  2020年11月  -  2020年11月  日本塑性加工学会

  • 原子スケール計算による加工中の凝着と工具皮膜表面の結晶方位の関係

    牧野武彦,鈴木菜未

    第71回塑性加工連合講演会   (Web会議)  2020年11月  -  2020年11月  日本塑性加工学会

  • 真空中接触電位差測定による工具皮膜上の凝着過程の定量

    牧野武彦,渡邉雄也

    第71回塑性加工連合講演会   (Web会議)  2020年11月  -  2020年11月  日本塑性加工学会

  • MDセル構造体の圧縮特性 −ポテンシャルの設定による効果−

    牧野武彦,櫛田拓人

    第71回塑性加工連合講演会   (Web会議)  2020年11月  -  2020年11月  日本塑性加工学会

  • 3Dプリントした表面立体構造による撥水化

    牧野武彦,松田健生

    第70回塑性加工連合講演会  (日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス,千葉)  2019年10月  -  2019年10月  日本塑性加工学会

  • 各種工具皮膜の耐凝着性評価のための真空中接触電位差測定

    牧野武彦,夏目隼次

    第70回塑性加工連合講演会   (日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス,千葉 )  2019年10月  -  2019年10月  日本塑性加工学会

  • 摩擦力直接測定による圧縮試験片端面の表面性状と摩擦係数変化の関係

    牧野武彦,善積亮太

    第70回塑性加工連合講演会  (日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス,千葉)  2019年10月  -  2019年10月  日本塑性加工学会

  • 加工中の工具表面の接触電位差測定

    牧野武彦,渡邉雄也

    第70回塑性加工連合講演会  (日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス,千葉)  2019年10月  -  2019年10月  日本塑性加工学会

  • 原子スケール計算による成形加工中の凝着に対する工具皮膜表面の結晶方位の影響

    牧野武彦,鈴木菜未

    第70回塑性加工連合講演会  (日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス,千葉)  2019年10月  -  2019年10月  日本塑性加工学会

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科研費(文科省・学振)獲得実績

  • マイクロ・メゾ成形中の摩擦界面挙動の定量とモデル化

    基盤研究(C)

    研究期間:  2015年04月  -  2018年03月  代表者:  牧野 武彦

    本研究は,マイクロ・メゾ成形による金属部品の精度と信頼性に大きな影響を及ぼす工具/材
    料間の摩擦界面挙動を定量化し, 成形の解析のためのモデル化を行うことを目的とする.界面挙動
    の定量は,工具表面の凝着量についての接触電位差測定を所定量ごとの成形後に行い,モデル化
    は,この定量結果と工具表面に加わる摩擦力の測定を成形中に行った結果を比較して行う.最終
    的に,成形前の材料状態の結果として成形中に変化する境界条件を,成形の解析に適用する.

  • マイクロ・メゾ成形中の工具/材料間摩擦力の直接測定

    基盤研究(C)

    研究期間:  2012年04月  -  2015年03月  代表者:  牧野 武彦

    マイクロ・メゾスケールの成形中の工具/材料間摩擦力の分布と変化を,工具微小ひずみ検出機構により直接測定し,さらにその摩擦を決定する工具表面の材料の凝着状態を,仕事関数測定により高感度で観測することによって,摩擦状態分布を可視化する,新たな摩擦状態測定システムを構築した.

  • マイクロ・メゾスケール成形加工解析法の構築

    基盤研究(C)

    研究期間:  2009年04月  -  2012年03月  代表者:  牧野 武彦

    寸法効果が顕著になるマイクロ・メゾスケールでの成形加工の解析法を構築することを目的とし,結晶のサイズと方位分布を扱える有限要素多結晶モデルと,原子レベルで界面の挙動を扱える分子動力学法を結合し,微小部品の塑性加工の広範囲な問題を扱える解析法を構築した.

  • 原子内包フラーレンを基本要素としたナノ構造素子の開発

    若手研究(B)

    研究期間:  2003年04月  -  2006年03月  代表者:  牧野 武彦

    原子内包フラーレンを人為的な操作が可能な原子(基本要素)とみなし,これを周囲の環境変化によって自己組織的に配列させることが同時に機能発現となる,新たな分子素子の創造を目指した.原子内包フラーレンの電子状態を明らかにし,これを表現できる簡単な分子間相互作用を想定した分子動力学計算を行い,自己組織的配列の可能性を論じた.

  • β型チタン合金におけるω相を利用したα相およびβサブグレインの微細化

    奨励研究(A)

    研究期間:  1996年04月  -  1997年03月  代表者:  牧野 武彦