JP2013141670A - 加工割れ感受性評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 棒鋼素材を圧延方向に対し垂直に切断し、中央部をくり貫いた0.5≦内径d/外径D≦0.95を満たす中空試験体内に該棒鋼素材の引張強度の1/2以下の引張強度を有する金属材料からなる中実体を組み合わせて複合体を作製し、該複合体を高さ方向に据込みさせて、該複合体の外表面での割れ発生状況から、限界据込み率(εhi)を求め、該限界据込み率に基づいて棒鋼素材を切断して作成した円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ性を評価することを特徴とする、円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ感受性評価方法。
【選択図】 図4
Description
0.5≦d/D≦0.95 ・・・ 式(1)
ここで、Dは中空試験体の外径、dは中空試験体の内径を意味する。
限界据込み率εhc(%)=(h0−hc)/h0×100(%) ・・・ 式(2)
ここで、h0は最初の試験体の高さ(mm)、hcは複合体の外表面で割れの発生する時の高さ(mm)を意味する。
本発明では、鍛造素材の成分や熱処理の有無に関係なく、利用することができるが、本圧縮試験では、冷間鍛造品に一般的に用いられている鋼であるJIS S53C鋼(質量%で、0.53%C、0.24%Si、0.77%Mn、0.018%P、0.005%S)の棒状素材を用いて、所定の減面率で圧延、球状化焼鈍(740℃×7h−徐冷)して製造した45mmφ棒鋼を試験の供試材とした。
図4は、冷間据込み試験の概要を示す図で、(a)は、従来法による棒鋼を圧延方向に対し垂直に切断して準備した据込み試験体を油圧プレスにより圧縮する状態を示す図で、(b)は、本発明による中空試験体に中実体を組み込んだ複合体を油圧プレスにより圧縮する状態を示す図である。
限界据込み率εhc=(h0−hc)/h0×100(%) ・・・ 式(2)
0.5≦d/D≦0.95 ・・・ 式(1)
ここで、Dは中空試験体の外径、dは中空試験体の内径を意味する。
丸棒素材にはJIS S45C(質量%で、0.46%C、0.26%Si、0.76%Mn、0.020%P、0.010%S)のφ45mm圧延材(引張強さ520MPa)を用いた。素材の外表面の影響を調べるために、外表層の表面性状を変化させた圧延材を作製した。圧延材は、仕上圧延ロールを、a)新品、b)交換直前、c)その中間、と変えた場合の外表層の表面性状が異なる圧延材とした。その際の丸棒外表層の粗さは、JIS B0601:‘82に準じた十点平均粗さRaで、それぞれ、a)新品:11μm、b)交換直前:21μm、c)その中間:15μm、であった。そして、この圧延材に対して、軟質化処理として球状化焼鈍処理(740℃×7h−徐冷)を施したものを供試材とした。
中空円筒の内部に組み合わせる中実体用の素材として、JIS A1060 O材(オー材、焼なまし材の意)のアルミニュウム展伸材(引張強さ70MPa)、Al−Mg合金であるA5052−H34(引張強さ260MPa)、純鉛(引張強さ11MPa)、JIS S25C 焼準材(引張強さ450MPa)を用いた。
冷間据込み試験には最大負荷能力10000kNの油圧式プレスを用いた。いずれの試験条件に置いても、圧下速度は50mm/s一定とした。
予備試験として、φ45mm丸棒材を用いておおよその割れの出る圧縮率(据込率)を求めた。ここでは初回で据込率50%まで圧下し、割れが生じるまで、同じ試験体に対し2%ずつ据込率を加えた。
2端面拘束冶具
3圧縮された試験体
4割れ
5棒鋼
6中空試験体
7中実体
8複合体
Claims (2)
- 棒鋼素材を圧延方向に対し垂直に切断して作製した円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ感受性評価方法であって、棒鋼素材を圧延方向に対し垂直に切断し、下記式(1)を満たす中央部をくり貫いた中空試験体内に該棒鋼素材の引張強度の1/2以下の引張強度を有する金属材料からなる中実体を組み合わせて複合体を作製し、該複合体を高さ方向に据込みさせて、該複合体の外表面での割れ発生状況から、下記式(2)に規定する限界据込み率(εhi)を求め、該限界据込み率に基づいて棒鋼素材を切断して作成した円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ性を評価することを特徴とする、円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ感受性評価方法。
0.5≦d/D≦0.95 ・・・ 式(1)
ここで、Dは中空試験体の外径、dは中空試験体の内径を意味する。
限界据込み率εhc(%)=(h0−hc)/h0×100(%) ・・・ 式(2)
ここで、h0は最初の試験体の高さ(mm)、hcは複合体の外表面で割れの発生する時の高さ(mm)を意味する。 - 前記中空試験体は外径D、高さHの中実体から、HL/D=0.5〜2の関係を満たす外径D、内径d、高さHLの中空試験体に加工することを特徴とする、請求項1に記載の円柱被加工素材の冷間鍛造時の表面加工割れ感受性評価方法。
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