JP7060527B2 - マルテンサイト変態率予測方法及び加工条件の設定方法 - Google Patents
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Description
実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法を説明する。マルテンサイト変態率予測方法を、<予測式>、<マルテンサイト変態率予測方法>及び<加工条件の設定方法>に分けて説明する。<予測式>において、マルテンサイト変態率の予測に用いる予測式を説明する。その際に、既存する既存式との比較も説明する。<マルテンサイト変態率予測方法>において、予測式を用いたマルテンサイト変態率予測方法を説明する。<加工条件の設定方法>において、マルテンサイト変態率予測方法を用いた加工条件の設定方法を説明する。
本実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法は、鋼材を、温度変化を伴う熱処理とともに変形加工した際に発現するマルテンサイト相への変態率を予測する方法であり、下記の(1)式に示す予測式を用いてマルテンサイト変態率Vmを算出する。
次に、本実施形態のマルテンサイト変態率予測方法を説明する。図2は、実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法を例示したフローチャート図である。図3は、実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法において、予測式のパラメータを同定する方法を例示したフローチャート図である。図4は、実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法において、圧縮試験における加工前のワークを例示した図である。図5は、実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法において、圧縮試験における加工後のワークを例示した図である。図6は、実施形態に係るマルテンサイト変態率予測方法において、圧縮試験における加工後のワークの断面を例示した図であり、図5のVI-VI線の断面を示す。
次に、本実施形態のマルテンサイト変態率予測方法を応用した加工条件の設定方法を説明する。本実施形態の加工条件の設定方法は、上述したマルテンサイト変態率予測方法を用いて、所定のマルテンサイト変態率を有するように、鋼材を変形加工する際の温度及び歪み速度を設定する。本実施形態の加工条件の設定方法を、例えば、歯車を強化する加工条件の設定に適用する。EV(Electric Vehicle)化の車両及びシステムからのニーズにより、歯車には、小型化及び高効率化を達成するための歯車強化技術が必須である。
11 上面
12 下面
20 歯車
21 歯面
22 歯元
23 中心部
Claims (4)
- 鋼材を、温度変化を伴う熱処理とともに変形加工を行い、
前記熱処理とともに前記変形加工を行った前記鋼材において、マルテンサイト変態率の測定値を測定し、
下記(1)式の前記マルテンサイト変態率の予測式V m と、前記マルテンサイト変態率の前記測定値とを用いて前記(1)式のパラメータα、m及びnを同定し、
同定した前記パラメータα、m及びnを用いて、所定の温度及び所定の歪み速度の場合の前記鋼材の前記マルテンサイト変態率の予測値を算出する前記マルテンサイト変態率の予測方法であって、
ここで、
であり、
Vαはフェライト率であり、
Vpはパーライト率であり、
Vβはベイナイト率であり、
MSは以下の(2)式を満たし、
Tは熱処理の温度であり、
εiのドット(εiの上に・を付したもの)は、前記鋼材の歪み速度であり、
ε*は規格化定数であり、
t0は変形加工の開始時間であり、
tnは変形加工の終了時間であり、
ρは鋼材の平均転位密度であり、
ρ0は鋼材の初期転位密度であり、
α、m及びnは、測定値に基づくパラメータである、
マルテンサイト変態率予測方法。 - 前記(1)式の前記マルテンサイト変態率の前記予測式V m と、前記マルテンサイト変態率の前記測定値とを用いて前記(1)式の前記パラメータα、m及びnを同定するステップは、
前記パラメータα、m及びnの各値を初期値に設定し、
前記初期値を用いた前記マルテンサイト変態率の計算値を算出し、
測定した前記マルテンサイト変態率の前記測定値と算出した前記マルテンサイト変態率の前記計算値とを比較し、
前記測定値と前記計算値との両者の誤差が所定の範囲を超えた場合に、前記パラメータα、m及びnの少なくともいずれかの値を変更し、変更した前記値を用いて前記マルテンサイト変態率の前記計算値を算出し、
前記測定値と前記計算値との前記両者の前記誤差が所定の範囲内の場合に、当該パラメータα、m及びnを、前記(1)式の前記パラメータα、m及びnとして同定する、
請求項1に記載のマルテンサイト変態率予測方法。 - 請求項2に記載のマルテンサイト変態率予測方法を用いて、所定のマルテンサイト変態率を有するように前記鋼材を前記熱処理及び前記変形加工を行う際の前記所定の温度及び前記所定の歪み速度を設定する、
加工条件の設定方法。 - 前記鋼材は、歯車の材料であり、
前記変形加工は、回転させたダイスにより行い、
前記所定の歪み速度を設定する際には、前記歯車の所定の部分を成形する前記ダイスの回転条件を設定する、
請求項3に記載の加工条件の設定方法。
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