JP2014205872A - 鍛造組織の予測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鍛造組織の予測方法は、再結晶が完了しているか否かの判定を行うステップと、再結晶が完了している場合、組織の粗大化を判定する粗大化判定ステップと、再結晶が完了していない場合、組織の均一性を判定する均一性判定ステップとを具備している。予測方法は、粗大化判定ステップで粗大化が判定された場合、粗大である旨の明示を行い、均一性判定ステップで均一でないと判定された場合、混粒である旨の明示を行い、粗大でも混粒でもない場合には、結晶粒度の平均値を明示する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施の形態に係わる鍛造組織の予測を行うためのフローチャート図である。同図に示した各工程(以下の説明では、工程をステップとも称する)は、プログラムに従って計算機1100(図11)により実施される。以下で述べる実施の形態では、熱間鍛造に供される金属材料(以下、素材とも称する場合がある)として、ニッケル基合金であるインコネル(R)718(インコネルはSpecial Metals Corporationの登録商標)相当合金を用いる場合を例にして説明する。同図において、破線で示した10は入力工程であり、20は演算工程であり、30はデータ処理工程である。
この実施の形態においては、図1に示したステップ102が変更される。すなわち、ステップ102において入力される粒成長モデルが変更される。本実施の形態においては、粒成長を3個の領域に分けて、表現する。3個の領域とは、領域(1):第二相粒子(δ相)が析出している領域、領域(2):δ相が完全に固溶して、素材内に存在していない領域、領域(3):δ相が析出している領域(1)とδ相が固溶している領域(3)との間の遷移領域である。ここで、領域(1)は、低温での領域であり、領域(2)は、高温での領域である。
素材の粒度番号との差が、予め設定した粗大化判定の閾値Δdを超えているか否かの判定を行う。超えていた場合には、粗大化があったと判定し、粗粒を明示する。一方、閾値Δdを下回っている場合には、粗大化がなかったと判定し、粒成長後の平均粒度を出力する。上記した粗大化判定の閾値Δdは、この実施の形態においても、ステップ1001において、設定される。しかしながら、この実施の形態における粗大化判定の閾値Δdは、初期粒度番号ではなく、鍛造前の粒度番号を基準とし、鍛造後の粒度番号との差を、粗大化判定の閾値とする。
20 演算工程
30 データ処理工程
107 再結晶完了判定
108 粗大化の有無を判定
109 組織の均一性を判定
Claims (5)
- 結晶組織を数値解析によって予測する鍛造組織の予測方法であって、
鍛造に用いられるところの金属材料の再結晶の進行を判定する判定工程と、
前記判定工程により、再結晶が完了していると判定された場合、組織の粗大化の有無を判定する粗大化判定工程と、
前記判定工程により、再結晶が完了していないと判定された場合、組織の均一性を判定する均一性判定工程と、
を具備し、
前記粗大化判定工程により、組織の粗大化が有りと判定された場合、組織が粗粒で有ることを明示し、前記均一性判定工程により、均一でないと判定された場合、組織が混粒で有ることを明示し、粗粒でなく、混粒でもない場合、結晶粒度の平均値を明示する、鍛造組織の予測方法。 - 請求項1記載の鍛造組織の予測方法において、
前記粗大化判定工程は、
数値解析によって得られた温度履歴と、金属材料内の第二相粒子の固溶温度域と固溶温度域における組織の粗大化開始までの時間とを示すデータベースとを用いて、組織の粗大化の有無を判定する、鍛造組織の予測方法。 - 請求項1記載の鍛造組織の予測方法において、
前記均一性判定工程は、
均一性の条件を設定する条件設定工程を含み、
前記金属材料の初期の結晶組織の情報と、有限要素法によって計算により求めた前記金属材料の温度、ひずみ、ひずみ速度の履歴とから、再結晶に関するデータベースを用いて、再結晶粒の平均粒径と再結晶粒の単位体積あたりの割合を求め、前記条件設定工程で設定された条件を満たしていない場合に、混粒と判定する、鍛造組織の予測方法。 - 請求項1記載の鍛造組織の予測方法において、
前記粗大化判定工程は、
鍛造の前後における粒度番号の差を、粗大化の判定閾値として設定する粗大化閾値設定工程を有し、
前記金属材料内の第二相粒子を、その第二相粒子が析出する析出範囲と、第二相粒子が固溶する固溶範囲と、前記析出範囲と前記固溶範囲との間を遷移する遷移範囲とに分けて、粒成長のモデルを作成し、前記遷移範囲における第二相粒子の消失を、温度、ひずみ、時間の関数で表し、前記遷移範囲における粒成長のモデルに反映させ、再結晶の完了における粒成長を計算し、前記粗大化閾値設定工程により設定された閾値を超えた場合、粗大化と判定する、鍛造組織の予測方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の鍛造組織の予測方法において、
前記混粒の明示、粗粒の明示および結晶粒度の平均値の明示は、表示装置の画面に表示することにより行われる、鍛造組織の予測方法。
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