CN110431397A - 冷加工部件的硬度推断方法及钢材的硬度‐等效塑性应变曲线获取方法 - Google Patents

冷加工部件的硬度推断方法及钢材的硬度‐等效塑性应变曲线获取方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种冷加工部件的硬度推断方法，其中，使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，对载置于载置台的试片进行压缩，制成具有与冲头的接触面的形状相对应的形状的凹坑部的硬度测量用试片，在凹坑部中将板厚变化的方向作为测量方向，在测量方向的多个硬度测量位置处测量硬度测量用试片的硬度，通过数值解析来计算等效塑性应变，基于各硬度测量位置处的硬度和等效塑性应变，来获取硬度‑等效塑性应变曲线，通过数值解析来计算冷加工部件的等效塑性应变的值，基于硬度‑等效塑性应变曲线，根据计算出的冷加工部件的任意部位的等效塑性应变的值来确定硬度。

Description

冷加工部件的硬度推断方法及钢材的硬度-等效塑性应变曲 线获取方法
技术领域
本发明涉及冷加工部件的硬度预测方法及钢材的硬度-等效塑性应变曲线获取方法。
背景技术
在包含板锻造的冷加工部件的加工中，掌握材料的机械性质在加工工序设计方面是重要的。作为材料的机械性质之一的加工硬化特性能够基于材料的应力-应变曲线来获取，对材料施加的塑性应变越大，则材料的加工硬化程度也越大。但是，在通过冷加工成形部件的情况下，由于冷加工后的材料内部的塑性应变不一致，因此在其内部产生硬度分布。因此，寻求一种高精度地求出冷加工部件的任意部位的硬度的方法。
例如在专利文献1中公开了这样的方法：在圆柱状试片设置凹坑，在向凹坑内填充液体润滑剂从而减小了摩擦的影响的状态下进行圆柱压缩试验，来测量材料的硬度与应变之间的关系。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本平7－333127号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1的方法中，为了防止圆柱状试片的压缩时的压曲，试片的长宽比存在极限，若该试片的长宽比大于1.0，则难以施加应变。此外，通常从一个试片只能获得对于一个压缩量(应变量)而言的塑性应变，因此为了获取对于多个压缩量而言的塑性应变从而获得材料的硬度与应变之间的关系，需要改变压缩量而进行多次压缩试验。而且，由薄钢板制成圆柱压缩试片是困难的。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，提供一种新颖且进行了改良的冷加工部件的硬度预测方法，该冷加工部件的硬度预测方法能够通过一次压缩试验获取对于压缩量而言的塑性应变，从而获得材料的硬度与应变之间的关系。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的某个观点，提供一种冷加工部件的硬度推断方法，其中，使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，利用冲头对载置于载置台的试片进行压缩，制成具有与冲头的接触面的形状相对应的形状的凹坑部的硬度测量用试片，在凹坑部中将板厚变化的方向作为测量方向，在测量方向的多个硬度测量位置处测量硬度测量用试片的硬度，通过数值解析来计算硬度测量用试片的等效塑性应变，基于各硬度测量位置处的硬度和等效塑性应变，来获取硬度-等效塑性应变曲线，通过数值解析来计算冷加工部件的等效塑性应变的值，基于硬度-等效塑性应变曲线，根据计算出的冷加工部件的任意部位的等效塑性应变的值来确定硬度。
试片可以是平板状。
可以在将所述试片在板宽方向上进行了约束的状态下，利用所述冲头压缩所述试片而制成硬度测量用试片。
可以将硬度测量用试片制成为具有这样的应变分布：包含比在单轴拉伸试验中得到的均匀伸长率大的应变区域。
将硬度测量用试片制成为具有这样的应变分布：包含等效塑性应变大于1.0的应变区域。
从硬度测量用试片的凹坑部的中心起沿测量方向以预定的间隔设定硬度测量位置。
试片是与冷加工部件相同的材料则较佳。
此外，为了解决上述问题，根据本发明的另一个观点，提供一种钢材的硬度-等效塑性应变曲线获取方法，其中，使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，利用冲头对载置于载置台的试片进行压缩，制成具有与冲头的接触面的形状相对应的形状的凹坑部的硬度测量用试片，在凹坑部中将板厚变化的方向作为测量方向，在测量方向的多个硬度测量位置处测量硬度测量用试片的硬度，通过数值解析来计算硬度测量用试片的等效塑性应变，基于各硬度测量位置处的硬度和等效塑性应变，来获取硬度-等效塑性应变曲线。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够通过一次压缩试验获取对于压缩量而言的等效塑性应变，从而获得材料的硬度与等效塑性应变之间的关系。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的冷加工部件的硬度推断方法的流程图。
图2是表示用于制成该实施方式的硬度测量用试片的夹具的一个结构例的概略侧视图和概略俯视图。
图3是表示冲头按压前的试片和冲头按压后的试片(硬度测量用试片)的说明图。另外，该图是以照片作为基础制成的概念图。
图4是表示用于制成该实施方式的硬度测量用试片的夹具的另一个结构例的概略侧视图和概略俯视图。
图5是表示在不约束试片的板宽方向的状态下利用图2的夹具制成硬度测量用试片时的冲头按压前的试片和冲头按压后的试片(硬度测量用试片)的说明图。另外，该图是以照片作为基础制成的概念图。
图6是表示硬度测量用试片的硬度测量位置的说明图。另外，该图是以照片作为基础制成的概念图。
图7是表示图6的区域A中的等效塑性应变分布的说明图。
图8是表示硬度-等效塑性应变曲线的一个实施例的说明图。
图9是表示在图8的实施例中获取的硬度-等效塑性应变曲线和通过轧制获得的硬度-等效塑性应变近似曲线的说明图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行说明。另外，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同的功能结构的构成要素标注相同的附图标记而省略重复说明。
＜1.概要＞
首先，对本发明的一个实施方式的冷加工部件的硬度推断方法的概要进行说明。在本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法中，首先，对一个试片实施一次压缩试验，制成具有塑性应变分布的硬度测量用试片。然后，在多个硬度测量位置处测量所制成的硬度测量用试片的硬度，基于测量到的硬度和通过数值计算而求得的硬度测量用试片的等效塑性应变，获取硬度-等效塑性应变曲线。在此，塑性应变是具有大小和方向的矢量，在正交坐标系中，包括作为x方向、y方向、z方向的长度变化的垂直应变和作为xy面、yz面、zx面的角度变化的剪切应变这6个分量。在本实施方式中，基于将塑性应变换算为仅是大小的标量而得到的等效塑性应变与硬度之间的关系来预测硬度。通过数值解析计算冷加工部件的等效塑性应变的值，根据硬度-等效塑性应变曲线确定与该等效塑性应变相对应的硬度，从而能够推断冷加工部件的任意部位处的硬度。
在本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法中，能够通过一次压缩试验容易地制成具有塑性应变分布的硬度测量用试片，能够从一个硬度测量用试片获取硬度-等效塑性应变曲线。此外，在本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法中，由于如后所述从平板状的试片获取塑性应变分布，因此也可以应用于薄钢板。以下对本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法详细地进行说明。
＜2.冷加工部件的硬度推断方法＞
以下，基于图1所示的表示本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法的流程图，说明冷加工部件的硬度推断方法的处理。
[2－1.硬度测量用试片的制成]
在本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法中，为了获取与冷加工部件的材料相关的硬度-等效塑性应变曲线，如图1所示，首先制成硬度测量用试片(S110)。通过使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，利用冲头对载置于试验台的母材(试片)进行压缩，从而制成硬度测量用试片。只要压缩前的试片的形状是已知的，就能够对硬度测量用试片实施数值解析，因此试片的形状没有特别限定。若考虑到试片的形状的确定容易性、在对试片进行了约束的状态下制成硬度测量用试片的情况等，则试片优选为平面形状是长方形的平板状。在下文中，说明试片是平板状的情况。此外，试片的材料与想推断硬度的冷加工部件的材料相同。例如在将某个钢板用于冷加工的情况下，从加工所使用的钢板制成试片，即从加工前的同一钢板制成试片。
硬度测量用试片利用例如图2所示的夹具100制成。如图2所示，夹具100包括载置试片10并且在板宽方向(X方向)上对所载置的试片10进行约束的冲模110、从上方压住被冲模110约束的试片10的约束构件121、123以及从上方按压试片10的冲头130。
冲模110包括平面部115和一对壁部111、113，具有大致字母U形的截面。一对壁部111、113相对且具有与试片10的板宽大致相同的间隔，在板宽方向(X方向)上约束试片10。平面部115处于一对壁部111、113之间，具有作为载置试片10的载置台的作用。即，本实施方式的冲模110具有与试片10的板宽大致相同的宽度且沿长度方向(Y方向)延伸的槽。试片10若沿着该槽设置，则板宽方向由冲模110约束。另外，在图2所示的夹具100中，使用了将在试片10的板宽方向上进行约束的一对壁部111、113和载置试片10的平面部115形成为一体而成的冲模110，但用于制成硬度测量用试片的夹具100的形状并不限定于该例子。
约束构件121、123从上方压住设置于冲模110的试片10的长度方向两端。利用冲模110的平面部115和约束构件121、123在板厚方向(Z方向)上夹着试片10的两端部并固定。此时，冲模110和约束构件121、123以夹着试片10的端部的状态由例如螺栓(未图示。)等固定。通过利用冲模110和约束构件121、123将试片10在板厚方向上固定，从而能够抑制试片10在被冲头130按压时产生翘曲的状况。
冲头130对设置于冲模110的试片10进行按压。冲头130与试片10接触的接触面131形成为曲面。例如图2所示的冲头130形成为大致半圆板形状的构件，其中接触面131由曲率半径R的外周面形成，并且该构件具有与试片10的板宽大致相同的宽度。冲头130在使接触面131与试片10相对并且使接触面131的周向和试片10的长度方向相对应的状态下在约束构件121、123之间按压试片10。其结果是，由如图3上侧所示的平板状的试片10形成如图3下侧所示的具有与冲头130的接触面131的形状相对应的凹坑部21的硬度测量用试片20。
在使用图2所示的夹具100制成硬度测量用试片的情况下，在利用冲模110的壁部111、113在板宽方向上对试片10进行了约束的状态下，具有与试片10的板宽大致相同的宽度的冲头130压靠于试片10。冲头130进入到冲模110的槽中并按压试片10，从而在试片10形成凹坑部21。通过使用这样的夹具100在试片10形成凹坑部21，从而在冲头130压靠时试片10在板宽方向上不会变形，所形成的凹坑部21能够如图3所示在板宽方向上被均匀地压缩。即，能够获得在板宽方向上被赋予了均匀的塑性应变的硬度测量用试片20。通过制成这样的硬度测量用试片20，使得每实施一次后述的硬度测量都磨削侧面而使未受到上一次硬度测量的影响的面露出，从而还能够再次进行硬度测量。
另外，只要具有载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，就能够制成硬度测量用试片。例如，如图4所示，使用包括压缩试片10的冲头130A的夹具100A，对载置于载置台200的试片10进行按压。冲头130A例如也可以与图2相同，形成为接触面131A由曲率半径R的外周面形成且具有与试片10的板宽大致相同的宽度的大致半圆板形状的构件。载置台200只要是即使所载置的试片10被冲头130A按压也不会变形的牢固构件即可。
在这样制成了硬度测量用试片的情况下，由于试片10在板宽方向不被约束的状态下被冲头130A压缩，因此制成的硬度测量用试片的凹坑部在板宽方向上略微扩展。此外，由于不使用从上方压住试片10的约束构件，因此试片10在板厚方向上不固定，试片10在被冲头130A按压时产生翘曲。但是，即使硬度测量用试片产生这样的变形，只要被冲头130A压缩前的试片10的形状是已知的，就也能够对硬度测量用试片实施数值解析。因而，在硬度测量用试片的制成中，并不一定必须像图2那样约束试片10的板宽方向和板厚方向。当然，也可以在约束了试片10的板宽方向或者板厚方向中的任一个方向的状态下，利用冲头130A对载置于载置台200的试片10进行压缩。
在图5中表示将试片10A载置于载置台200且在未对板宽方向进行约束的状态下将冲头130压入到试片10A而形成的硬度测量用试片20A的一例。图5所示的硬度测量用试片20A是使用图2所示的夹具100制成的。为了实现不约束试片10A的板宽方向的状态，图5的试片10A的被冲头130压入的长度方向中央区域(即，可形成硬度测量用试片20A的凹坑部21A的区域)的板宽小于端部区域的板宽。由此，在将试片10A配置于冲模110时，冲头130压入的长度方向中央区域不会与壁部111、113接触，能够在未对板宽方向进行约束的状态下将冲头130压入到试片10A。另外，在图5所示的硬度测量用试片20A的制成中，也使用约束构件121、123。
在未对板宽方向进行约束而利用冲头130压入试片10A时，制成如图5下侧所示的硬度测量用试片20A。在图5下侧表示了硬度测量用试片20A的立体图和侧视图。硬度测量用试片20A具有与冲头130的接触面131的形状相对应的形状的凹坑部21A，在长度方向上被赋予塑性应变。
另外，对硬度测量用试片20、20A赋予的塑性应变能够根据按压于试片10、10A的冲头130的接触面131的形状来设定。例如，越是增大冲头130的接触面131的曲率半径R，则分辨率越大，能够更详细地获得硬度与等效塑性应变之间的关系。另外，越是增大冲头130的接触面131的曲率半径R，则需要对试片10、10A施加越大的载荷。
此外，就图2和图4所示的冲头130、130A而言，是接触面131、131A由曲率半径R的外周面形成且具有与试片10、10A的板宽大致相同的宽度的形状，但本发明并不限定于该例子。在冲头130、130A中，例如接触面131、131A也可以是球面。
使用这样制成的硬度测量用试片20、20A，进行求出冷加工部件的硬度推断所使用的硬度-等效塑性应变曲线的处理。在下文中，对使用图3所示的硬度测量用试片20求出硬度-等效塑性应变曲线的情况进行说明，但在使用图5所示的硬度测量用试片20A等其他硬度测量用试片的情况下也进行相同的处理即可。
[2－2.硬度测量]
在求出硬度-等效塑性应变曲线时，首先测量在步骤S110中形成的硬度测量用试片20的硬度(S120)。硬度测量用试片20在长度方向上具有塑性应变分布。例如对由冲头130按压而成的凹坑部21赋予超过单轴拉伸试验中的均匀伸长率这样的较高的等效塑性应变。此外，硬度测量用试片20中的未被冲头130按压的部分不被赋予塑性应变，成为没有应变的仍是母材那样的状态。即，对硬度测量用试片20赋予从超过单轴拉伸试验中的均匀伸长率的应变区域到仍是母材那样的没有应变的区域的塑性应变分布。在此，单轴拉伸试验中的均匀伸长率依照JIS Z 2241。此外，超过单轴拉伸试验中的均匀伸长率这样的等效塑性应变例如是大于1.0的等效塑性应变。
在步骤S120中，将这样的硬度测量用试片20埋入到树脂中，在凹坑部21中将板厚变化的任意的方向作为测量方向，在测量方向的多个硬度测量位置处测量硬度测量用试片20的硬度。例如，将硬度测量用试片20的长度方向作为测量方向，从通过冲头130进行的压入而形成的凹坑部21的中央位置起沿长度方向以预定的间隔测量硬度。能够通过JIS Z2244维氏硬度试验来测量硬度。
在图6中表示硬度测量用试片20的硬度测量位置Pn(n＝0，1，···，k)。沿着硬度测量用试片20的长度方向以预定的间隔等间隔地设定硬度测量位置Pn。硬度测量位置P0是通过冲头130的按压而形成的凹坑部21的中心，表示被冲头130最大程度地按压的位置。通过从这样的硬度测量用试片20的凹坑部21的中心(硬度测量位置P0)起沿着长度方向在多个硬度测量位置Pn处测量硬度，从而获取长度方向上的硬度分布。
[2－3.获取硬度-等效塑性应变曲线]
在利用步骤S120测量硬度测量用试片20的硬度时，基于测量到的硬度并通过数值解析来获取等效塑性应变分布，基于等效塑性应变分布来获取硬度-等效塑性应变曲线(S130)。
具体地讲，首先，基于在步骤S120中获取的硬度测量用试片20的长度方向上的硬度分布，通过FEM(Finite Element Method；有限要素法)等数值解析来计算各硬度测量部位Pn的等效塑性应变。由此，获得硬度测量用试片20的等效塑性应变分布。例如，若如图6所示基于从硬度测量位置P0到自母材的板厚未发生变化的硬度测量位置Pn的区域A的硬度计算等效塑性应变分布，则获得例如图7所示的等效塑性应变分布。然后，通过将硬度的实测值和硬度测量位置处的等效塑性应变画成曲线，从而获得硬度-等效塑性应变曲线。
另外，在步骤130中，在使用如图3所示的硬度测量用试片20那样在对板宽方向进行了约束的状态下制成的硬度测量用试片的情况下，能够使用例如二维FEM进行数值解析。另一方面，在使用如图5所示的硬度测量用试片20A那样在未对板宽方向进行约束的状态下制成的硬度测量用试片的情况下，需要使用例如三维FEM进行数值解析。因此，与使用在未对板宽方向进行约束的状态下制成的硬度测量用试片相比，使用在对板宽方向进行了约束的状态下制成的硬度测量用试片的方式能够缩短解析时间。
利用以上的步骤S110～S130的处理，能获取为了推断冷加工部件的硬度而使用的硬度-等效塑性应变曲线。
[2－4.硬度推断]
若利用步骤S130获得硬度-等效塑性应变曲线，则能够基于该硬度-等效塑性应变曲线来推断冷加工部件的硬度(S140)。具体地讲，首先，通过FEM等数值解析来计算冷加工部件的等效塑性应变的值。然后，根据冷加工部件的任意部位的等效塑性应变的值，使用在步骤S130中获得的硬度-等效塑性应变曲线来确定硬度。这样能够推断该部位处的硬度。
＜3.总结＞
以上对本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法进行了说明。根据本实施方式，使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头按压试片，制成硬度测量用试片。由此，通过一次压缩试验，能够对试片赋予塑性应变分布，从而制成硬度测量用试片。此外，通过测量硬度测量用试片的硬度并且利用数值解析来计算硬度测量用试片的对于压缩量而言的等效塑性应变，从而能够容易地获取材料的硬度与等效塑性应变之间的关系即硬度-等效塑性应变曲线。通过使用所获取的硬度-等效塑性应变曲线，从而能够根据通过数值解析而获得的冷加工部件的等效塑性应变分布，容易地推断该冷加工部件的任意部位的硬度。
例如，在齿轮这样的复杂形状的冷加工部件中，以往为了推断冷加工部件的任意部位的硬度，而需要改变试片的压缩量并进行多次硬度的测量和塑性应变的计算。与之相对地，若采用本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法，则能够通过一次压缩试验获得硬度-等效塑性应变曲线，因此能够容易地推断冷加工部件的任意部位的硬度。此外，在由板锻造得到的冷加工部件中，通过加工硬化，使得与加工前的材料相比硬度升高。在这样的冷加工部件中，也是若采用本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法，则能够获取超过拉伸试验中的均匀伸长率这样的等效塑性应变与硬度之间的关系。因而，对于由板锻造得到的冷加工部件，也能够容易地推断任意部位的硬度。
此外，在本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法中使用的试片的板厚没有特别限定，可以应用于例如2mm以下的薄钢板的试片，能够通过一次压缩试验获得硬度-等效塑性应变曲线。另外，试片的板厚的最小值根据由用于制成硬度测量用试片的冲头能够对试片赋予的最大载荷来决定。若试片过薄，则有时也难以确定塑性应变的分布，因此具有一定程度的厚度的方式能够获得精度高的硬度-等效塑性应变曲线。而且，采用本实施方式的冷加工部件的硬度推断方法，无需制成长宽比高的试片，通过使用具有圆弧状的周面或者球面的接触面的冲头将薄钢板压扁，从而能够对试片赋予高应变。
实施例
利用本发明的方法获取了热轧钢板的硬度-等效塑性应变曲线。在获取硬度-等效塑性应变曲线时，首先将板宽20mm、板长100mm、板厚4mm的平板状的热轧钢板作为母材(试片)，使用图2所示的夹具，利用外周面为圆弧形状的冲头对试片的中央部分进行了压缩。冲头的圆弧部分的曲率半径为20mm，其宽度是与试片的板宽相同的20mm。在本实施例中，利用冲头对试片施加24tonf的载荷，将试片压缩为最大程度地被压缩的位置(即凹坑部的中央)的板厚成为1mm，制成了硬度测量用试片。
接着，在将硬度测量用试片埋入到树脂中之后，从被冲头按压而形成的凹坑部的中央起沿长度方向以0.3mm间隔测量了硬度。硬度的测量是基于JIS Z 2244维氏硬度试验而实施的。在本实施例中，对一个硬度测量用试片实施了三次硬度测量。此时，在每实施一次硬度测量都对实施了硬度测量的硬度测量用试片的侧面进行磨削而使未受到上一次硬度测量的影响的面露出之后，进行了下一次硬度测量。
另一方面，对于硬度测量用试片进行利用FEM的数值解析，获取了硬度测量用试片的等效塑性应变分布。另外，图7是通过该数值解析而获得的硬度测量用试片的等效塑性应变分布。
然后，使用硬度测量用试片的硬度的实测值和图7所示的硬度测量用试片的等效塑性应变分布，确定了各硬度测量位置处的等效塑性应变。在图8中表示将通过三次硬度测量(测量N1～N3)而获得的硬度和根据等效塑性应变分布而确定的等效塑性应变画成曲线而得到的结果。如图8所示，可知各曲线处于大致同一条曲线上，在硬度和等效塑性应变之间存在一定的对应关系。另外，如图8中虚线所示，利用上述本发明的方法获取的硬度-等效塑性应变曲线能够根据通过测量N1～N3获得的硬度与等效塑性应变之间的关系，使用例如最小二乘法而获得。
在此，为了验证通过本发明得到的硬度与等效塑性应变之间的关系的有效性，而对通过轧制对同一个试片赋予塑性应变而求出硬度-等效塑性应变曲线的结果和上述硬度与等效塑性应变之间的关系进行了比较。在图9中用实线表示通过轧制得到的硬度-等效塑性应变近似曲线。如图9所示，由虚线表示的通过本发明的方法得到的硬度-等效塑性应变曲线与由实线表示的通过轧制得到的硬度-等效塑性应变近似曲线大致相等。由此示出了利用本发明的方法能够高精度地获取硬度-等效塑性应变曲线的情况。
此外，对于图5所示的在未对板宽方向进行约束的状态下制成的硬度测量用试片也进行了相同的试验。即，将板宽20mm、板长100mm、板厚4mm的平板状的热轧钢板作为母材(试片)，使用图2所示的夹具，利用外周面为圆弧形状的冲头对试片的中央部分进行了压缩。另外，为了避免与冲模的壁部的接触，试片的长度方向中央区域的板宽如图5上侧所示小于端部区域的板宽(20mm)。冲头的圆弧部分的曲率半径为20mm，其宽度是与试片的板宽相同的20mm。利用冲头对试片施加24tonf的载荷，将试片压缩为凹坑部的中央的板厚成为1mm，从而制成了硬度测量用试片。然后，在将硬度测量用试片埋入到树脂中之后，从被冲头按压而形成的凹坑部的中央起沿长度方向以0.3mm间隔测量了硬度。
其结果是，对于在未对板宽方向进行约束的状态下制成的硬度测量用试片，也与对板宽方向进行了约束而制成的硬度测量用试片同样赋予图7所示的等效塑性应变分布。此外，硬度与等效塑性应变之间的关系也获得与图8相同的关系。
以上参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行了说明，但本发明并不限定于该例子。显然的是，只要是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人员，就能在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或者修改例，理解为这些例子当然也属于本发明的保护范围。
附图标记说明
10、10A、试片；20、20A、硬度测量用试片；21、21A、凹坑部；100、100A、夹具；110、冲模；111、113、壁部；115、平面部；121、123、约束构件；130、130A、冲头；131、131A、外周面；200、载置台。

Claims (8)

1.一种冷加工部件的硬度推断方法，其中，
使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，利用所述冲头对载置于所述载置台的所述试片进行压缩，制成具有与所述冲头的所述接触面的形状相对应的形状的凹坑部的硬度测量用试片，
在所述凹坑部中将板厚变化的方向作为测量方向，在所述测量方向的多个硬度测量位置处测量所述硬度测量用试片的硬度，
通过数值解析来计算所述硬度测量用试片的等效塑性应变，基于各所述硬度测量位置处的所述硬度和所述等效塑性应变，来获取硬度-等效塑性应变曲线，
通过数值解析来计算所述冷加工部件的等效塑性应变的值，基于所述硬度-等效塑性应变曲线，根据计算出的所述冷加工部件的任意部位的等效塑性应变的值来确定所述硬度。
2.根据权利要求1所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
所述试片是平板状。
3.根据权利要求2所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
在将所述试片在板宽方向上进行了约束的状态下，利用所述冲头压缩所述试片而制成所述硬度测量用试片。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
所述硬度测量用试片具有这样的应变分布：包含比在单轴拉伸试验中得到的均匀伸长率大的应变区域。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
所述硬度测量用试片具有这样的应变分布：包含等效塑性应变大于1.0的应变区域。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
从所述硬度测量用试片的所述凹坑部的中心起沿所述测量方向以预定的间隔设定所述硬度测量位置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的冷加工部件的硬度推断方法，其中，
所述试片是与所述冷加工部件相同的材料。
8.一种钢材的硬度-等效塑性应变曲线获取方法，其中，
使用载置试片的载置台和与试片接触的接触面是曲面的冲头，利用所述冲头对载置于所述载置台的所述试片进行压缩，制成具有与所述冲头的所述接触面的形状相对应的形状的凹坑部的硬度测量用试片，
在所述凹坑部中将板厚变化的方向作为测量方向，在所述测量方向的多个硬度测量位置处测量所述硬度测量用试片的硬度，
通过数值解析来计算所述硬度测量用试片的等效塑性应变，基于各所述硬度测量位置处的所述硬度和所述等效塑性应变，来获取硬度-等效塑性应变曲线。
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