JPH07146225A - 高張力鋼板の遅れ破壊特性評価方法 - Google Patents

高張力鋼板の遅れ破壊特性評価方法

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JPH07146225A
JPH07146225A JP29338293A JP29338293A JPH07146225A JP H07146225 A JPH07146225 A JP H07146225A JP 29338293 A JP29338293 A JP 29338293A JP 29338293 A JP29338293 A JP 29338293A JP H07146225 A JPH07146225 A JP H07146225A
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JP
Japan
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strain
delayed fracture
piece
test piece
bending
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29338293A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Kiso
康廣 木曽
Takeshi Tsubota
健 坪田
Kazumasa Yamazaki
一正 山崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高張力鋼板の遅れ破壊特性を再現性良く評価
する方法を提供する。 【構成】 長手方向両端部付近に穴を開けた短冊状試験
片をU型に曲げ、曲げ加工後加工部表面に耐水性を有す
る歪ゲージを貼り、その後、該穴にボルトを通し、該歪
ゲージで歪を観察しながら該ボルトを締めることにより
所望の応力を負荷し、ついで該試験片に希硫酸中で負の
電圧を付与し、該歪ゲージの値に変化が現れるまでの時
間を測定することにより鋼板の遅れ破壊特性を評価す
る。 【効果】 高張力薄鋼板の遅れ破壊特性を精度良く評価
することができ、特性の悪い材料の使用を回避すること
ができる。これにより、産業界における不要なリコール
等の回避に寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のプレス部品
として供せられる高張力鋼板の遅れ破壊の評価方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】高張力ボルト、高張力鋼板等では遅れ破
壊の問題は深刻で、種々の試験方法が例えば、「遅れ破
壊」松山晋作著:日刊工業新聞社刊1989年8月31
日発行等に見られるが、自動車のプレス等に供せられる
薄鋼板においては、遅れ破壊は問題にされていなかっ
た。このため高強度薄鋼板の遅れ破壊の試験方法は確立
されていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近薄鋼板において
も、1200MPa を超える強度の鋼板が開発され、遅れ
破壊の問題も十分考慮に入れなければならなくなった。
ところが、薄鋼板においては、従来のボルトで行われて
いた方法では、十分な評価が行えず、新しい評価方法が
望まれていた。本発明は薄鋼板においても再現性が高
く、試験精度の良い薄鋼板用の遅れ破壊特性評価方法を
提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、980MPa 以上の引張強さを有する高張力鋼板の
遅れ破壊特性を評価する方法において、長手方向両端部
付近に穴を開けた短冊状試験片をU型に曲げ、曲げ加工
後加工部表面に耐水性を有する歪ゲージを貼り、その
後、該穴にボルトを通し、該歪ゲージで歪を観察しなが
ら該ボルトを締めることにより所望の応力を負荷し、つ
いで該試験片に希硫酸中での負の電圧を付与し、該歪ゲ
ージの値に変化が現れるまでの時間を測定することによ
り、鋼板の遅れ破壊特性を評価する、再現性に優れた高
張力鋼板の遅れ破壊特性評価方法にある。
【0005】鋼板の遅れ破壊は一般に鋼板中に水素が侵
入して発生すると言われている。腐食等で発生した水素
が鋼板中に侵入し、残留応力の存在下で割れが発生す
る。遅れ破壊の発生のしやすさは、鋼板そのものの特性
とともに、残留応力の値、侵入する水素の量によって左
右される。鋼板そのものの特性を評価する場合、残留応
力レベル、侵入水素量を一定にする必要がある。ボルト
のように肉厚の厚い材料では、塩酸に浸漬して一定の水
素を侵入させた後、定荷重を負荷して割れ発生までの時
間を測定することにより材料の評価ができるが、薄鋼板
の場合このような試験では水素が鋼板表面から抜けてし
まい、十分な評価ができないのが実状であった。そこ
で、これらの欠点を解消するために以下に述べるような
新しい方法を発明した。
【0006】まず、鋼板に加工歪を付与する。ボルト等
では加工歪の問題はなかったが、薄鋼板では通常プレス
により成形されてから使用されるため、加工の度合いが
異なるのが一般的である。このため、加工歪を可変とし
て評価できるようにすることが必要である。加工歪の付
与の方法としては、カップ絞り成形等が考えられるが、
加工後の応力の負荷方法を考慮して曲げ加工を採用し
た。曲げ加工の場合、曲げの曲率半径を変えることで加
工歪量を変化させることができる。これにより、評価が
必要な部品と同等の歪量を再現することができる。具体
的方法としては、両端にボルトで締めるためのキリ穴を
開けた短冊状の試験片を準備し、曲げ加工を行う。曲げ
は、評価したい部位と同等の歪量が再現できるに足る先
端の曲率半径を持つポンチを用いて、3点曲げ方式で行
う。
【0007】次に、曲げ加工した試験片を曲げ加工の治
具から取り出し、応力を解放した状態で曲げ加工部の外
側の面に耐水性のある歪ゲージを貼る。ついで、試験片
の穴にボルトを通し、歪ゲージの値を読み取り、所望の
応力が負荷されるまで、該ボルトを締め付けていく。所
定の応力が負荷された状態で該試験片を5%程度の濃度
の希硫酸中に浸漬する。ついで、該試験片を負の電荷が
かかるように電源につなぎ、試験片に対向するように、
あるいは試験片の曲げ部の内側に配置した電極を通じて
電流を流す。電流電圧は再現する環境によって異なる
が、電圧は数ボルト、電流は十数dA/cm2 程度である。
薄鋼板の試験としては、常に水素が供給されている状態
で応力を負荷する必要がある。このため、試験片に応力
を負荷した状態で塩酸等に浸漬するか、電解により水素
を吸蔵させることが必要である。本発明では常に一定の
水素量を吸蔵させるために、電解による方法を採用し
た。
【0008】この電解により水素を吸蔵させている間、
応力を負荷する際に使用した歪ゲージは記録計に接続し
たままで、時間と歪の変化が記録できるようにして置
く。かくすることにより、試験片に割れが発生した場合
に歪ゲージの値に変化が生じ、割れ発生までの時間が正
確に測定できるわけである。目視により割れを観察して
いたのでは、試験片からの水素の発生により、ほとんど
試験片を直接見ることができず、割れ判定に多大の誤差
を生じることになる。このため、本法では、歪ゲージに
よる方法を発明したわけである。これにより、試験中観
察者が常に観察している必要はなくなり、試験の効率も
大幅に向上する。
【0009】
【実施例】表1に示す化学成分を有する鋼を転炉にて溶
製し、連続鋳造してスラブとなし、該スラブを熱間圧延
し、熱延鋼帯とした。該鋼帯に酸洗を施し、ついで冷間
圧延を施して冷延鋼板とした。該冷延鋼板に750〜9
00℃の温度で焼鈍を施した。板厚は1.2〜1.8mm
とした。該鋼板の遅れ破壊特性を評価するために、鋼板
の圧延方向を長手方向にとった短冊状の試験片を切り出
し、図1に示すように両端部から9mmの位置にφ8mmの
キリ穴を開けた。該試験片に半径15mmの先端径を持つ
ポンチで曲げ加工を行った。曲げは試験片の両側が平行
になるまでポンチを押し込み成形した。
【0010】
【表1】
【0011】曲げ加工後、曲げ加工治具から試験片を取
り出し、応力を解放した状態で試験片曲げ加工部の外側
表面に耐水性を有する歪ゲージを貼った。この後、キリ
穴にボルトを通し、該ボルトを締め、試験片に応力を負
荷した。この時の負荷応力は1000MPa とした。鋼板
のヤング率Eを205800MPa とし、応力σは、σ=
Eεなる式でσが1000MPa となる歪εを与えた。
【0012】該試験片を5%の希硫酸3中に図2に示す
ようにして浸漬した。試験片1に負の電圧が付加される
ように電源6、電極2を配線し、5V−4Aの電流を流
した。割れの判定は、応力は付加するときに使用した歪
ゲージ4をそのまま用い、この歪ゲージ4に記録計5を
繋いでおき、時間と歪の変化が記録できるようにした。
割れが発生していない場合には歪の値に変化はないが、
割れが発生すると記録計5の歪の値に変化が出てくる。
この変化が出てくるまでの時間を測定した。
【0013】また、比較法として、供試材を絞り比2.
0でカップに絞り、それぞれの材料で各3個のカップを
0.1規定の塩酸に浸漬し、割れ発生までの時間を目視
観察により測定した。また、実部品での評価との対応を
とるため、自動車のバンパーを想定して、図3に示すよ
うな形状のプレス部品7を成形し、該部品を塩水噴霧試
験に供した。この試験により、ある部品では絞り加工が
加わったフランジ部に割れが発生した。表2にこの結果
を示す。
【0014】
【表2】
【0015】図4に本発明法および比較法と実プレス部
品の塩水噴霧試験結果との相関を示すが、この図から、
本発明法によれば、実部品での塩水噴霧試験結果と良い
相関のあることがわかり、比較法に比べてバラツキが少
なく優れた方法であることがわかる。
【0016】
【発明の効果】本発明法を採用することにより、高張力
薄鋼板の遅れ破壊特性を精度良く評価することができ、
特性の悪い材料の使用を回避することができる。これに
より、産業界における不要なリコール等の回避に寄与す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験片の形状を示す説明図である。
【図2】遅れ破壊の評価方法を示す斜視図である。
【図3】試験に供した実プレス部品を示す説明図であ
る。
【図4】実プレス部品の塩水噴霧試験での割れ発生時間
と本発明法、比較法で得られた割れ発生時間との相関を
示す図表である。
【符号の説明】
1 試験片 2 電極 3 希硫酸液 4 歪ゲージ 5 記録計 6 直流電源 7 実プレス部品

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高張力鋼板の遅れ破壊特性を評価する方
    法において、長手方向両端部付近に穴を開けた短冊状試
    験片をU型に曲げ、曲げ加工後加工部表面に耐水性を有
    する歪ゲージを貼り、その後、該穴にボルトを通し、該
    歪ゲージで歪を観察しながら該ボルトを締めることによ
    り所望の応力を負荷し、ついで該試験片に希硫酸中で負
    の電圧を付与し、該歪ゲージの値に変化が現れるまでの
    時間を測定することにより鋼板の遅れ破壊特性を評価す
    る、再現性に優れた高張力鋼板の遅れ破壊特性評価方
    法。
JP29338293A 1993-11-24 1993-11-24 高張力鋼板の遅れ破壊特性評価方法 Withdrawn JPH07146225A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198895A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Kobe Steel Ltd 高強度鋼板の耐遅れ破壊性の評価方法
JP2008261652A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Nippon Steel Corp 腐食量測定センサ
JP2009069004A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Nippon Steel Corp 薄鋼板用水素脆化評価装置及び薄鋼板水素脆化評価方法
JP2011033600A (ja) * 2009-08-06 2011-02-17 Kobe Steel Ltd 鋼板成形品の耐遅れ破壊性の評価方法
WO2012053570A1 (ja) 2010-10-20 2012-04-26 株式会社中山製鋼所 高延性、高耐食性で耐遅れ破壊性に優れたNi基アモルファス合金
WO2023229005A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 Jfeスチール株式会社 成形部品の遅れ破壊特性評価方法、及び成形部品の製造方法

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