JP5978533B2 - 金属加工方法 - Google Patents
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Description
図1は予熱工程を行うための予熱装置の要部を示した説明図である。図1(a)に示すように、予熱装置は、金属素材を加熱するための予熱部1が備えられている。
次に、プレス工程について説明する。図4はプレス工程を行うためのプレス装置の要部を示した説明図である。プレス装置は図4に示すように、金属素材にプレス加工を施すプレス部30が備えられている。
次に、本実施形態に係る金属加工方法と、従来のプレス加工方法との比較試験について述べる。
予熱工程:縦500mm×横1000mm×厚み2.3mmの金属素材を、前述の予熱工程に供し、全体の温度が950℃になるまで加熱を行った。
プレス工程:予熱工程を経た金属素材を、直ちに前述のプレス工程に供し、金属素材に窪みを形成した。
予熱工程:縦500mm×横1000mm×厚み2.3mmの金属素材を、連続電気加熱トンネル炉に挿入し、全体の温度が950℃になるまで5時間加熱を行った。
プレス工程:予熱工程を経た金属素材を、直ちにプレス装置に供し、金属素材に窪みを形成した。
次に、本実施形態に係る金属加工方法にて処理を行った鉄鋼材を引張試験に供して、同鉄鋼材の強度及び伸びについて検証を行った。
5 下部発熱体
7 上部発熱体
13 金属素材
30 プレス部
31 金型
32 雄金型
35 ヒータユニット
37 ヒータプレート
40 環状ヒータ溝
41 ヒータ線
Claims (9)
- 予熱してオーステナイト状態とした鉄鋼材を、少なくとも一方が温度調節可能に構成された雄金型と雌金型とで挟圧し、前記鉄鋼材にプレス変形加工を施すプレス工程を有する金属加工方法であって、
前記プレス工程にて前記鉄鋼材を前記雄金型と雌金型とで挟圧した際に、同雄金型及び雌金型と鉄鋼材との間で熱の授受を行って、前記鉄鋼材を同鉄鋼材の恒温変態線図におけるノーズを通過する速度よりも大きい冷却速度で、マルテンサイト変態開始温度からマルテンサイト変態終了温度までの温度帯に至るまで冷却し、挟圧状態のままこの所定の温度帯にて所定時間保持した後に前記両金型より離型して再度冷却を開始し、しかも前記所定の温度帯と前記所定時間をそれぞれ調整することにより、前記鉄鋼材の成型を行うと同時に同鉄鋼材中のマルテンサイト、ベーナイト、フェライト、オーステナイトの比率を変えて、前記鉄鋼材の強度と伸びを変化させることを特徴とする金属加工方法。 - 予熱してオーステナイト状態とした鉄鋼材を、少なくとも一方が温度調節可能に構成された雄金型と雌金型とで挟圧し、前記鉄鋼材にプレス変形加工を施すプレス工程を有する金属加工方法であって、
前記予熱を行う予熱工程を有し、同予熱工程では、温度制御可能に構成された上部発熱体と下部発熱体とにより前記鉄鋼材を挟んだ状態とし、上部発熱体には吸引手段が設けられており、前記鉄鋼材を前記上部発熱体に吸着させて予熱し、
前記プレス工程にて前記鉄鋼材を前記雄金型と雌金型とで挟圧した際に、同雄金型及び雌金型と鉄鋼材との間で熱の授受を行って、前記鉄鋼材を同鉄鋼材の恒温変態線図におけるノーズを通過する速度よりも大きい冷却速度でノーズ頂点温度からマルテンサイト変態終了温度までの温度帯に含まれる所定の温度帯に至るまで冷却し、挟圧状態のままこの所定の温度帯にて所定時間保持した後に前記両金型より離型して再度冷却を開始し、しかも前記所定の温度帯と前記所定時間をそれぞれ調整することにより、前記鉄鋼材の成型を行うと同時に同鉄鋼材中のマルテンサイト、ベーナイト、フェライト、オーステナイトの比率を変えて、前記鉄鋼材の強度と伸びを変化させることを特徴とする金属加工方法。 - 前記所定の温度帯は、マルテンサイト変態開始温度よりも20℃〜200℃だけ高いMs直上温度帯とし、前記所定の時間は、前記恒温変態線図におけるベーナイト変態開始点に至るまでの時間よりも長い時間とすることで、前記鉄鋼材を同鉄鋼材の予熱前の状態に比して強度と伸びを向上させることを特徴とする請求項2に記載の金属加工方法。
- 前記所定の温度帯を、マルテンサイト変態開始温度とマルテンサイト変態終了温度との間の温度帯として、前記鉄鋼材を同鉄鋼材の予熱前の状態に比して強度と伸びを向上させることを特徴とする請求項2に記載の金属加工方法。
- 前記所定の温度帯は、マルテンサイト変態開始温度よりも20℃〜200℃だけ高いMs直上温度帯とし、前記所定時間は、前記恒温変態線図におけるベーナイト変態開始点に至るまでの時間よりも短い時間とすることで、前記鉄鋼材を同鉄鋼材の予熱前の状態に比して強度と伸びを向上させることを特徴とする請求項2に記載の金属加工方法。
- 前記予熱を行う予熱工程を有し、同予熱工程では、温度制御可能に構成された上部発熱体と下部発熱体とにより前記鉄鋼材を挟んだ状態で予熱を行うことを特徴とする請求項1に記載の金属加工方法。
- 前記上部発熱体には吸引手段が設けられており、前記鉄鋼材を前記上部発熱体に吸着させて予熱することを特徴とする請求項6に記載の金属加工方法。
- 前記雄金型及び/又は雌金型にはヒータユニットが備えられており、同ヒータユニットは、表面に複数のヒータ線が水平方向に所定間隔を空けて敷設されたヒータプレートを複数段積層し、各ヒータプレートに敷設されたヒータ線を、垂直・水平方向に分散設置したことを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の金属加工方法。
- ヒータプレート表面にヒータ線を敷設するための溝部を刻設し、溝部中にヒータ線を収納敷設したことを特徴とする請求項8に記載の金属加工方法。
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