TWI509080B - 金屬材料之塑性加工方法及塑性加工裝置 - Google Patents

Description

金屬材料之塑性加工方法及塑性加工裝置 發明領域

本發明係有關於一種可抑制縮徑及斷裂之發生，同時成形含有沃斯田鐵之鋼材之塑性加工方法及塑性加工裝置。

發明背景

迄今，已提案有各種可提昇鋼材之成形性之塑性加工方法。舉例言之，專利文獻1所揭露之塑性加工方法中，首先，係在鋼材之加壓成形前，藉加熱爐等預先加熱鋼材至750℃~1000℃程度之沃斯田鐵單相領域之Ac₃ 點以上。再就上述沃斯田鐵單相狀態之鋼材進行加壓成形，且利用鋼材朝模具之傳熱而使鋼材急冷而淬火，以製造高強度且尺寸精度良好之加壓成形品。

又，專利文獻2所揭露之塑性加工方法則加熱模具之衝模，並使模具之衝頭冷卻，同時對含有沃斯田鐵之鋼材進行拉製。藉此，即可於成形後藉與衝模之間之傳熱而加熱作為凸緣部之鋼材局部而降低其變形阻力，並藉與衝頭之間之傳熱而冷卻鋼材之其餘部位以增加其變形阻力而進行拉製。因此，可進行拉製而避免發生褶皺及斷裂。

又，專利文獻3所揭露之塑性加工方法則依佔空因數而將作為鋼材之被加工材之金屬組織控制成使變韌肥粒鐵及/或粒狀變韌肥粒鐵占70%以上作為母相，而殘留沃斯田鐵為5%以上30%以下作為第2組織，且上述殘留沃斯田鐵中之 C濃度在1.0質量%以上。藉此，室溫下為7%之上述鋼材之總伸長值在250℃時即為20%，而提昇了該溫度下之成形性。

藉該等習知技術，確實可某種程度提昇含有沃斯田鐵之鋼材之成形性。然而，目前零件形狀已趨於複雜化及薄型化，而需要成形性之進一步提昇。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利特開2005-177805號公報

【專利文獻2】日本專利特開2007-111765號公報

【專利文獻3】日本專利特開2004-190050號公報

發明概要

本發明即有鑑於上述問題而設計者，目的在提供一種可使用含有沃斯田鐵之鋼材作為被加工材，並抑制縮徑及斷裂之發生而提昇成形性之塑性加工方法及塑性加工裝置。

本發明之要旨如下。

(1)本發明之態樣係一種含有沃斯田鐵之鋼材之塑性加工方法，其包含以下步驟：物性解析步驟，以T_β (單位℃)代表受應變比β影響而改變之前述鋼材之加工誘發變態延展性極大溫度、以σL_β 代表較前述T_β 更低溫側之受前述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_β 代表較前述T_β 更高溫側之受前述應變比β影響之極限相當應變 近似曲線之標準偏差時，就各前述應變比β測定前述T_β 、前述σL_β 、前述σH_β ；變形形式解析步驟，界定使前述鋼材塑性變形時之預測斷裂部位，以βx代表前述預測斷裂部位之應變比時，解析前述應變比βx，然後自前述應變比β中選出前述應變比βx；加熱步驟，以T_βx (單位℃)代表前述應變比βx所對應之加工誘發變態延展性極大溫度、以σL_βx 代表較前述T_βx 更低溫側之受前述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_βx 代表較前述T_βx 更高溫側之受前述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以T_local (單位℃)代表前述預測斷裂部位之局部溫度時，分別自前述T_β 中選出前述T_βx 、自前述σL_β 中選出前述σL_βx 、自前述σH_β 中選出前述σH_βx ，然後，以使前述局部溫度T_local 在以下之式1所示之第1溫度範圍內的方式進行加熱；及，加工步驟，使前述加熱步驟後之前述鋼材塑性變形。

T_βx -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx +1.25×σH_βx ………(式1)

(2)上述(1)所揭露之塑性加工方法中，亦可為：以△T_local (單位℃)代表在前述加工步驟之塑性變形中改變之前述局部溫度T_local 之溫度變化時，前述變形形式解析步驟進而解析前述溫度變化△T_local ，前述加熱步驟以使前述局部溫度T_local 在以下之式2所示之第2溫度範圍內的方式進行加熱。

T_βx -△T_local -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx -△T_local +1.25×σH_βx ………(式2)

(3)上述(1)或(2)所揭露之塑性加工方法中，亦可為：前述加熱步驟係以使前述局部溫度T_local 在前述第1溫度範 圍內的方式，加熱前述鋼材、模具或前述鋼材之周圍空間中之至少其一。

(4)上述(1)或(2)所揭露之塑性加工方法中，亦可為：前述加熱步驟係以使前述局部溫度T_local 在前述第1溫度範圍內的方式加熱熱媒體，前述加工步驟藉前述熱媒體之壓力而使前述鋼材塑性變形。

(5)上述(1)~(4)之任一項所揭露之塑性加工方法中，亦可為：前述變形形式解析步驟係採用塑性加工模擬而解析前述預測斷裂部位、前述應變比βx、前述溫度變化△T_local 。

(6)一種塑性加工裝置，係用於進行上述(1)~(3)或(5)之任一項所揭露之塑性加工方法者，包含有：收置部，可收置前述鋼材與模具；加熱部，可加熱前述鋼材、前述模具或前述鋼材之周圍空間中之至少其一；及，加工部，可使業經前述加熱部加熱之前述鋼材藉前述模具而塑性變形。

(7)上述(6)所揭露之塑性加工裝置中，亦可進而包含配置成覆蓋前述收置部之隔熱構件。

(8)上述(6)或(7)所揭露之塑性加工裝置中，亦可進而包含用以測量前述鋼材、前述模具及前述收置部內之空間之溫度之測溫部。

(9)一種塑性加工裝置，係用於進行上述(1)、(2)、(4)或(5)之任一項所揭露之塑性加工方法者，包含有：收置部，可收置前述鋼材與模具；熱媒體導入部，可朝前述模具內導入前述熱媒體；加熱部，可加熱前述鋼材、前述模具、前述鋼材之周圍空間或前述熱媒體中之至少其一；及，加 工部，可使業經前述加熱部加熱之前述鋼材藉前述熱媒體之壓力而塑性變形。

(10)上述(9)所揭露之塑性加工裝置中，亦可進而包含配置成覆蓋前述收置部之隔熱構件。

(11)上述(9)或(10)所揭露之塑性加工裝置中，亦可進而包含用以測量前述鋼材、前述模具、前述收置部內之空間及前述熱媒體之溫度之測溫部。

依據本發明之上述態樣，在含有沃斯田鐵之鋼材之塑性變形時，將在包含對應前述鋼材之預測斷裂部位之應變比之加工誘發變態延展性極大溫度之溫度範圍內進行塑性加工，故可最大限度地應用前述鋼材所表現之變態誘發塑性現象。其結果，則可提供可抑制縮徑及斷裂之發生而提昇成形性之塑性加工方法及塑性加工裝置。

圖式簡單說明

第1圖係說明變態誘發塑性現象之模式圖。

第2圖係說明單軸向拉伸、平面應變拉伸及等向雙軸拉伸之模式圖。

第3圖係顯示低碳鋼之各應變比β之極限相當應變之溫度相關性者。

第4圖係顯示第3圖中之β=0之極限相當應變溫度相關性之常態分布近似曲線者。

第5圖係顯示本發明一實施形態之塑性加工裝置之概略構造之局部截切正面圖。

第6圖係顯示本發明之另一實施形態之塑性加工裝置之概略構造之局部截切正面圖。

第7圖係說明方管拉製成形加工之模式圖。

用以實施發明之形態

以下，就本發明之實施形態之塑性加工方法及塑性加工裝置加以詳細說明。但，本發明不僅限於以下之實施形態，而可在不逸脫本發明之要旨之範圍內進行各種變更實施。

首先，說明本發明之一實施形態之塑性加工方法。本實施形態之塑性加工方法中，係使用含有沃斯田鐵之鋼材作為被加工材，並最大限度地應用該鋼材所表現之變態誘發塑性現象。

在此，就變態誘發塑性現象(Transformation Induced Plasticity：TRIP現象)加以說明。第1圖係說明TRIP現象之模式圖。如第1圖所示，使含有沃斯田鐵之鋼材(TRIP鋼)進行諸如拉伸變形，則在某程度之變形後，將發生縮徑現象。一旦發生縮徑，則作用於該縮徑部之應力將增強，並因該應力而發生殘留沃斯田鐵變態為麻田散鐵之加工誘發變態(第1圖中顯示為A)。麻田散鐵與其它微結構相較之下強度較高，故將因加工誘發變態而使縮徑部較其它部位更為強化，而阻止縮徑部之變形。其結果，將於縮徑部附近之強度相對較低之部位繼續變形。如上所述，加工誘發變態所致之縮徑發生與變形之抑制之重複現象即稱為變態誘發塑性現象(TRIP現象)。藉此，而可於材料內平均地變形，而 獲致優良之延展性。

然而，上述之TRIP現象存在溫度相關性。上述TRIP現象(加工誘發變態)所致延展性之提昇僅表現在特定之溫度範圍內。且，TRIP現象(加工誘發變態)使延展性最為提昇之溫度(以下稱為加工誘發變態延展性極大溫度)受上述TRIP鋼之化學組成及金屬組織所影響。進而，本發明人等人鑽研檢討之結果，已確認上述加工誘發變態延展性極大溫度亦具有受塑性變形時之應變比β(塑性變形形式)影響而改變其值之應變比β相關性(塑性變形形式相關性)。

在此，所謂應變比β係以分別設定2軸應力狀態下之2軸方向之應變為最大主應變ε₁ 及最小主應變ε₂ 時之β=ε₂ ÷ε₁ 代表之。但，ε₁ ≧ε₂ 。尤其，β=-0.5之狀態稱為單軸向拉伸狀態，β=0之狀態稱為平面應變拉伸狀態，而，β=1.0之狀態則稱為等向雙軸拉伸狀態。第2圖即說明單軸向拉伸、平面應變拉伸及等向雙軸拉伸之模式圖。如第2圖所示，β=-0.5之單軸向拉伸係指圖中所示之朝ε₁ 方向延伸、朝ε₂ 方向則縮短之變形形式，其則對應拉製等塑性加工。β=0之平面應變拉伸係指圖中所示之朝ε₁ 方向延伸、ε₂ 方向上則未發生變形之變形形式，其則對應彎曲成形等塑性加工。β=1.0之等向雙軸拉伸係指圖中所示之朝ε₁ 方向延伸、朝ε₂ 方向亦延伸之變形形式，其則對應拉伸成形等塑性加工。

為有效應用TRIP現象以提昇塑性變形能力，必須同時考量就各種鋼材分別為特定值之加工誘發變態延展性極大溫度，以及對上述加工誘發變態延展性極大溫度造成影響 之塑性變形時之應變比β(塑性變形形式)之雙方。然而，上述之習知技術並未進行上述之考量。另，加工誘發變態延展性極大溫度係受應變比β影響之值，故以下將加工誘發變態延展性極大溫度記為T_β 。舉例言之，應變比為β=-0.5時，其加工誘發變態延展性極大溫度即記為T_-0.5 。

第3圖係顯示就低碳鋼調查所得之各應變比β之極限相當應變ε_eq-critical 之溫度相關性。第3圖中，四角記號及虛線代表β=-0.5之結果，△記號及二點鏈線代表β=0之結果，圓形記號及實線則代表β=1.0之結果。且，相當應變ε_eq 係將2軸應力狀態下之2軸方向之應變分別設為最大主應變ε₁ 及最小主應變ε₂ 時，藉以下之式A而算出之應變。上述相當應變ε_eq 乃將多軸應力狀態下之應力-應變成分換算成與之相當之單軸應力-應變而得者。上述相當應變ε_eq 係用於比較不同之塑性變形形式即不同之應變比β之塑性變形能力(延展性)者。其次，極限相當應變ε_eq-critical 係指作為被加工材之鋼材發生斷裂時之相當應變ε_eq 。

ε_eq ={4÷3×(ε₁ ² +ε₂ ² +ε₁ ε₂ )}^1/2 ………(式A)

如第3圖所示，極限相當應變ε_eq-critical (延展性)之值係在特定之溫度範圍內增大。如上所述，其延展性之提昇係因發生TRIP現象所致。如此，TRIP現象所致之延展性之提昇具有溫度相關性。舉例言之，β=-0.5時，加工誘發變態延展性極大溫度T_-0.5 為150℃，該溫度下極限相當應變ε_eq-critical 則為最大值。

且，第3圖顯示了加工誘發變態延展性極大溫度T_β 受應 變比β影響而改變。舉例言之，一如上述，β=-0.5時，加工誘發變態延展性極大溫度T_-0.5 雖為150℃，但β=0時，加工誘發變態延展性極大溫度T₀ 則為200℃，β=0時，加工誘發變態延展性極大溫度T_1.0 則為250℃。如上所述，加工誘發變態延展性極大溫度T_β 具有應變比β相關性。

第4圖中，以二點鏈線代表第3圖中之β=0之極限相當應變ε_eq-critical 之溫度相關性，虛線則代表假設其符合常態分布曲線時之近似曲線。如上所述，應變比β=0時，藉TRIP現象而使極限相當應變ε_eq-critical 最為提昇之溫度乃加工誘發變態延展性極大溫度T₀ 之200℃。然而，如第4圖所示，使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度具有特定之範圍。使上述極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍則可自第4圖中虛線所示之假設符合常態分布曲線之近似曲線加以求出。

以下，說明自近似曲線(近似函數)求出上述藉TRIP現象而使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍之方法。首先，假設極限相當應變ε_eq-critical 之溫度相關性符合常態分布曲線，而使上述溫度相關性接近以下之式B與式C所示之機率密度函數。在此，以下之式B中，應變比為β，且，其代表比使極限相當應變ε_eq-critical 最為提昇之溫度之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 更低溫側之極限相當應變ε_eq-critical 之溫度相關性之近似函數(較T_β 更低溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線)。以下之式C中，應變比為β，且，其代表比使極限相當應變ε_eq-critical 最為提昇之溫度之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 更高溫側之極限相當應變 ε_eq-critical 之溫度相關性之近似函數(較T_β 更高溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線)。另，式B及式C中，ε_eq-critical ：極限相當應變、T：溫度、T_β ：加工誘發變態延展性極大溫度、σL_β ：較T_β 更低溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、σH_β ：較T_β 更高溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、e：自然對數、π：圓周率、C₁ ~C₄ ：常數。

若由機率密度函數之數學定義加以考量，則藉TRIP現象使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍可以上述之σL_β 與σH_β 代表之。即，上述溫度範圍可記載為諸如(T_β -3×σL_β )~(T_β +3×σH_β )、(T_β -2×σL_β )~(T_β +2×σH_β )或(T_β -σL_β )~(T_β +σH_β )等。在此，數學上意指上述範圍為(T_β -3×σL_β )~(T_β +3×σH_β )時，機率密度函數之積分值為0.9974，上述範圍為(T_β -2×σL_β )~(T_β +2×σH_β )時，機率密度函數之積分值為0.9544，且，上述範圍為(T_β -σL_β )~(T_β +σH_β )時，機率密度函數之積分值則為0.6826。

如上所述，藉TRIP現象使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍便可以假設符合常態分布曲線之近似曲線(極限 相當應變近似曲線)之標準偏差之σL_β 與σH_β 代表之。該等σL_β 及σH_β 係受應變比β影響之值。以下，該等σL_β 及σH_β 在諸如應變比為β=0時，將記為σL₀ 及σH₀ 。第4圖所示之應變比β=0時，加工誘發變態延展性極大溫度T₀ 則為200℃，而由近似曲線之解析結果得出σL₀ 為55℃，σH₀ 為19℃。另，用於求出σL_β 與σH_β 之近似曲線之解析，則可藉具有一般資料分析、圖表製作軟體及一般圖表製作功能之試算表軟體進行之。

第4圖中，舉例言之，藉TRIP現象使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍可表現成在(T₀ -3×σL₀ )~(T₀ +3×σH₀ )時為35℃~257℃，在(T₀ -2×σL₀ )~(T₀ +2×σH₀ )時則為90℃~238℃，或在(T₀ -σL₀ )~(T₀ +σH₀ )時為145℃~219℃等。但，本發明人等人就各種鋼材及各種應變比加以鑽研檢討之結果，確認了一旦採用(T_β -2×σL_β )~(T_β +1.25×σH_β )之溫度範圍，則可適當定出藉TRIP現象使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍，而不致過大或過小。故而，本實施形態之塑性加工方法中，藉TRIP現象提昇極限相當應變ε_eq-critical 之溫度範圍係採用(T_β -2×σL_β )~(T_β +1.25×σH_β )。且，視需要亦可將上述溫度範圍之下限設為(T_β -1.75×σL_β )、(T_β -1.5×σL_β )或(T_β -1.25×σL_β )。同樣地，亦可將上述溫度範圍之上限設為(T_β +1.20×σH_β )、(T_β +1.15×σH_β )或(T_β -1.10×σL_β )。

應變比為β=0時，且，溫度範圍為(T₀ -2×σL₀ )~(T₀ +1.25×σH₀ )時，藉TRIP現象提昇極限相當應變ε_eq-critical 之溫度範圍則為90℃~223.75℃。即，可知採用上述低碳鋼時，為藉應變比β=0之塑性變形形式提昇塑性變形 能力，可在90℃~223.75℃之溫度範圍內進行塑性加工。

由上可知，為使用含有沃斯田鐵之鋼材(TRIP鋼)作為被加工材，且最大限度地抑制縮徑及斷裂同時成形上述鋼材，可採用以下之塑性加工方法。其可(1)預先測定作為被加工材之鋼材之各應變比β之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 、以上述T_β 為基準為低溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差σL_β 、以上述T_β 為基準為高溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差σH_β ，(2)預先界定成形時最易發生縮徑及斷裂之鋼材之局部領域之塑性變形形式，即，上述局部領域之應變比βx，(3)將上述局部領域之溫度控制在適用於應變比βx之溫度範圍之(T_βx -2×σL_βx )~(T_βx +1.25×σH_βx )內，其次，(4)在可使上述局部領域之溫度在上述溫度範圍內之條件下進行塑性加工。在此，βx代表應變比為β=x，T_βx 則代表應變比為β=x時之加工誘發變態延展性極大溫度，σL_βx 代表以T_βx 為基準為低溫側之受應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差，而σH_βx 代表以T_βx 為基準為高溫側之受應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差。另，T_βx 、σL_βx 及σH_βx 係就各應變比β預先測得之T_β 、σL_β 及σH_β 中所包含之值。故而，T_βx 、σL_βx 及σH_βx 與T_β 、σL_β 及σH_β 之測定及解析方法相同。

具體說明本實施形態之塑性加工方法，係使用含有沃斯田鐵之鋼材作為被加工材，並包含以下步驟：物性解析步驟，以T_β (單位℃)代表受應變比β影響而改變之上述鋼材之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 、以σL_β 代表較上述T_β 更低 溫側之受上述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_β 代表較上述T_β 更高溫側之受上述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差時，就各上述應變比β測定上述T_β 、上述σL_β 、上述σH_β ；變形形式解析步驟，界定上述鋼材之塑性變形時之預測斷裂部位，以βx代表上述預測斷裂部位之應變比時，解析上述應變比βx，而自上述應變比β中選出上述應變比βx；加熱步驟，以T_βx (單位℃)代表上述應變比βx所對應之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 、以σL_βx 代表較上述T_βx 更低溫側之受上述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_βx 代表較上述T_βx 更高溫側之受上述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以T_local (單位℃)代表上述預測斷裂部位之局部溫度時，分別自上述T_β 中選出上述T_βx 、自上述σL_β 中選出上述σL_βx 、自上述σH_β 中選出上述σH_βx ，而以使上述局部溫度T_local 在以下之式D所示之第1溫度範圍內的方式進行加熱；加工步驟，使上述加熱步驟後之上述鋼材塑性變形。

T_βx -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx +1.25×σH_βx ………(式D)

上述之物性解析步驟中，可就使用作為被加工材之鋼材依單位℃測定各應變比β之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 。加工誘發變態延展性極大溫度T_β 之測定方法並無特別之限制，可改變測試片之縱橫尺寸而在各溫度下實施用於固定測試片端部之球形拉伸成形試驗。其次，將可使極限相當應變ε_eq-critical (延展性)最為提昇之溫度設為上述應變比β之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 。然後，就各應變比藉上述之近 似曲線解析而求出較上述T_β 更低溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差，以及較上述T_β 更高溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差。

上述之變形形式解析步驟中，可界定在鋼材之塑性變形時鋼材之最易發生縮徑及斷裂之局部領域(預測斷裂部位)，並界定應變比βx作為該局部領域之塑性變形形式。其次，自上述物性解析步驟中已測得之應變比β中選出上述應變比βx。預測斷裂部位及該部位之應變比βx之測定方法並無特別之限制，而可實施塑性網格測定。所謂塑性網格測定，係於加工前之被加工材之表面上預先繪製圓形圖案或格子圖案，而界定易因塑性變形而發生縮徑及斷裂之局部領域(預測斷裂部位)，然後，測定該局部領域之上述圖案形狀，而界定該局部領域之塑性變形形式(應變比βx)之方法。由塑性網格測定之結果，可將局部領域之塑性變形形式分類成單軸向拉伸(β=-0.5)，拉製領域(-0.5<β<0)、平面應變拉伸(β=0)、拉伸領域(0<β<1.0)及等向雙軸拉伸(β=1.0)等。

如上所述，藉由實測亦可解析預測斷裂部位及該部位之應變比βx，但上述變形形式解析步驟之其它解析方法亦可採行利用有限元素法之塑性變形模擬。此時，可使用市面多有販售之電腦用之塑性變形模擬程式。採用塑性變形模擬，則即便實測較為困難之被加工材之內部即為預測斷裂部位時，亦可進行預測斷裂部位之界定與該部位之應變比βx之解析。其次，上述模擬結果之妥適性僅藉實驗加以確認即可，故可以最少之測試數解析預測斷裂部位及該部 位之應變比βx。

上述之加熱步驟中，可進行溫度控制，以使鋼材之預測斷裂部位之局部溫度T_local 在對應該部位之應變比βx之溫度範圍之(T_βx -2×σL_βx )~(T_βx +1.25×σH_βx )內。如上所述，溫度範圍亦可採用(T_βx -3×σL_βx )~(T_βx +3×σH_βx )或(T_βx -2×σL_βx )~(T_βx +2×σH_βx )等，但本實施形態之塑性加工方法中，則將(T_βx -2×σL_βx )~(T_βx +1.25×σH_βx )採用作為可使塑性變形能力提昇之第1溫度範圍。欲適當獲致延展性提昇效果時，可視需要而將上述第1溫度範圍設為諸如(T_βx -σL_βx )~(T_βx +σH_βx )或(T_βx -0.5×σL_βx )~(T_βx +0.5×σH_βx )等。

欲獲致更佳之延展性提昇效果時，則可在上述之變形形式解析步驟中，預先依單位℃解析在塑性加工時因熱交換或加工產熱等而改變之預測斷裂部位之局部溫度T_local 之溫度變化△T_local ，然後在上述之加熱步驟中，進行溫度控制以使上述局部溫度T_local 在已考量上述溫度變化△T_local 之以下之式E所示之第2溫度範圍內，而非上述式D所示之第1溫度範圍。

T_βx -△T_local -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx -△T_local +1.25×σH_βx ………(式E)

如上所述，考量在塑性加工時因熱交換或加工產熱等而改變之鋼材之局部溫度T_local 之溫度變化△T_local ，可獲致以下之效果。舉例言之，就應變速度較慢之塑性加工即便比較塑性加工開始時與鋼材發生縮徑及斷裂之塑性加工結束時而鋼材之溫度變化甚大，亦可於最需要塑性變形能力之塑性加工結束時，將預測斷裂部位之局部溫度T_local 控制在可獲致延 展性提昇效果之溫度範圍內。或，舉例言之，即便就應變速度較快之塑性加工無法忽略加工產熱之影響時，亦可將上述局部溫度T_local 控制在可獲致延展性提昇效果之溫度範圍內。欲獲致最佳之延展性提昇效果時，則可視需要而將上述第2溫度範圍設為(T_βx -△T_local -σL_βx )~(T_βx -△T_local +σH_βx )或(T_βx -△T_local -0.5×σL_βx )~(T_βx -△T_local +0.5×σH_βx )等。

上述之變形形式解析步驟中之溫度變化△T_local 之解析可於預測斷裂部位安裝熱電偶等而實際測定塑性變形時之預測斷裂部位之局部溫度T_local 。或，亦可採用使用上述之有限元素法之塑性變形模擬而在上述之預測斷裂部位及該部位之應變比βx之解析以外，亦解析上述溫度變化△T_local 。

上述之加熱步驟中，宜加熱鋼材、模具或鋼材之周圍空間中之至少其一，以使預測斷裂部位之局部溫度T_local 在可獲致延展性提昇效果之上述第1溫度範圍內或第2溫度範圍內。舉例言之，在變形形式解析步驟中，已確認預測斷裂部位存在複數部位，且已確認應變比β在上述複數之預測斷裂部位間相異時，宜在上述加熱步驟中，加熱鋼材、模具或鋼材之周圍空間中之至少其一，而進行溫度控制，以使複數存在之預測斷裂部位個別之溫度在其應變比β所適用之第1溫度範圍內或第2溫度範圍內。其結果，則可於複數存在之預測斷裂部位之各部位獲致對應該部位之延展性提昇效果。且，上述加熱步驟中，亦可視需要而使鋼材、模具或鋼材之周圍空間之至少其一冷卻。

上述加工步驟中，將已於加熱步驟中業經溫度控制而 使預測斷裂部位之局部溫度T_local 在可獲致延展性提昇效果之上述第1溫度範圍內或第2溫度範圍內之鋼材塑性加工成目標形狀即可，塑性加工方法則無特別之限制。塑性加工方法可採行自由鍛造、模鍛、使用模具之加壓加工等。

又，上述之加熱步驟中，亦可加熱矽油等油類、空氣或鈍氣、水蒸氣霧或油霧等熱媒體以使預測斷裂部位之局部溫度T_local 在上述第1溫度範圍內或第2溫度範圍內，然後，在上述加工步驟中，使作為被加工材之鋼材藉上述熱媒體之壓力而塑性變形。其結果，則可獲致延遲斷裂之發生而提昇成形性之效果，以均勻加熱被加工材之塑性變形部，並在塑性變形更加平均之狀態下進行加熱。

以上所說明之本實施形態之塑性加工方法可總結如下。

(1)本實施形態係一種以含有沃斯田鐵之鋼材作為被加工材之塑性加工方法，包含以下步驟：物性解析步驟，係以T_β (單位℃)代表受應變比β影響而改變之上述鋼材之加工誘發變態延展性極大溫度、以σL_β 代表較上述T_β 更低溫側之受上述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_β 代表較上述T_β 更高溫側之受上述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差時，就各上述應變比β測定上述T_β 、上述σL_β 、上述σH_β ；變形形式解析步驟，係在界定上述鋼材之塑性變形時之預測斷裂部位，以βx代表上述預測斷裂部位之應變比設為βx時，解析上述應變比βx，然後自上述應變比β中選出上述應變比βx；加熱步驟，係以T_βx (單位℃)代表上述應變比βx所對應之加工誘發變態延展 性極大溫度，、以σL_βx 代表較上述T_βx 更低溫側之受上述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_βx 代表較上述T_βx 更高溫側之受上述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以T_local (單位℃)代表上述預測斷裂部位之局部溫度時，分別自上述T_β 中選出上述T_βx 、自上述σL_β 中選出上述σL_βx 、自上述σH_β 中選出上述σH_βx ，然後，以使上述局部溫度T_local 在上述式D所示之第1溫度範圍內的方式進行加熱；及，加工步驟，係使上述加熱步驟後之上述鋼材塑性變形。

(2)然後，亦可為：以△T_local (單位℃)代表在上述加工步驟之塑性變形中改變之上述局部溫度T_local 之溫度變化時，上述變形形式解析步驟進而解析上述溫度變化△T_local ，上述加熱步驟以使上述局部溫度T_local 在上述之式E所示之第2溫度範圍內的方式進行加熱。

(3)其次，亦可為：上述加熱步驟中係以使上述局部溫度T_local 在上述第1溫度範圍內或上述第2溫度範圍內的方式，加熱上述鋼材、模具或鋼材之周圍空間中之至少其一。

(4)其後，亦可為：上述加熱步驟係以使上述局部溫度T_local 在上述第1溫度範圍內或上述第2溫度範圍內的方式加熱熱媒體，上述加工步驟藉上述熱媒體之壓力而使上述鋼材塑性變形。

(5)然後，亦可為：上述變形形式解析步驟係採用塑性加工模擬而解析上述預測斷裂部位與上述應變比βx。此外，亦可採用塑性加工模擬而解析上述溫度變化△T_local 。

以下，則就本發明一實施形態之塑性加工裝置加以說明。

[第1實施形態]

以下說明本發明之第1實施形態之塑性加工裝置。第5圖係顯示本發明第1實施形態之塑性加工裝置之概略構造之局部截切正面圖。

以下說明本實施形態之塑性加工裝置1之加工部之構造。本體構架11係可供安裝用於構成一組模具21等之塑性加工裝置1之各零件者，其內側下部配設有承塊12，其內側上部則配設有滑塊13。滑塊13則構成可藉配設於本體構架11上部之馬達、汽缸等滑塊驅動裝置14而朝上下方向進行驅動。滑塊13並於其下面安裝有上模21，承塊12則於其上面安裝有下模21。藉此，塑性加工裝置1即構成對本體構架11安裝有配置成相互對向狀態之一組模具21，可藉滑塊13之上下移動而於一組模具21間進行被加工材3之塑性加工。如上所述，若可藉一組模具21而進行被加工材3之塑性加工，則無須特別限定塑性加工裝置1之本體構架11等之構造。

一組之模具21係用於對其等間所配置之被加工材3進行彎曲加工、拉製加工、凸緣成形加工、毛邊加工、拉伸加工等塑性加工者，可對應塑性加工之種類及成形品之形狀而調整其形狀，並採用公知之構造。一組之模具21係構成諸如可驅動上模21，而藉設於上模21之凸部21b將下模21上所載置之被加工材3送入下模21所設之凹部21a內，以就被加工材3進行彎曲加工。一組之模具21亦可設有諸如用於進行拉製加工之壓料板。一組模具21亦可構成於上模21與 下模21之雙方設有凹部21a，而可就被加工材3進行模鍛。

本實施形態之塑性加工裝置1內含可加熱包含被加工材3與一組模具21之空間16內之環境之加熱器31、可加熱一組模具21之加熱器32作為加熱部。且，上述加熱部包含配置於塑性加工裝置1外部，並可加熱被加工材3之加熱爐33。塑性加工裝置1亦可構成包含加熱器31、加熱器32及加熱爐33中至少其一。包含加熱器31之構造可進行加熱而刻意使被加工材3與空間16之溫差較小或使其溫差較大，以藉加熱器31加熱空間16內之環境。包含加熱器32之構造則可進行加熱而刻意使被加工材3與模具21之溫差較小或使其溫差較大，以藉加熱器32加熱一組之模具21。包含加熱爐33之構造則可將被加工材3之溫度在送入塑性加工裝置1之空間16內之前控制成目標溫度。如上所述，使用加熱器31、加熱器32或加熱爐33中至少其一，即便被加工材3存在複數之預測斷裂部位時，亦可將複數存在之預測斷裂部位個別控制成對應其部位之溫度。且，上述加熱部亦可視需要而使被加工材3、模具21或空間16中之至少其一冷卻。

又，塑性加工裝置1並包含配置成覆蓋上述空間16之罩蓋41(保溫罩、隔熱構件)。為罩蓋41所覆蓋之空間16則作為用於收置被加工材3之收置部使用。

以加熱器31加熱包含被加工材3與一組模具21之空間16內之環境，加熱器32則加熱上述模具21，而將被加工材3之預測斷裂部位加熱至上述之第1溫度範圍或第2溫度範圍即可。故，其等之位置、構造並無特別之限制，除電加熱 器以外，亦可以諸如感應加熱盤管、燃燒器等構成之。加熱器31係對諸如上述本體構架11安裝者，加熱器32則安裝於上述模具21內部。且，亦可視需要而使加熱器31、加熱器32及加熱爐33具備冷卻至室溫以下之溫度之冷卻功能。此時，即便被加工材3之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 在室溫以下，亦可將被加工材3之預測斷裂部位之溫度控制在上述第1溫度範圍或第2溫度範圍，故較為適用。

罩蓋41係配置成包圍包含被加工材3與一組模具21之空間16，而可避免該空間16內之環境朝外部放熱以及大氣進入空間16內。罩蓋41係由隔熱性優良之材質之隔熱構件所構成，並於諸如具有水冷功能之金屬製外殼之內側安裝有玻璃綿或鋁膜積層體等作為耐熱材料。進而，罩蓋41具有可供被加工材出入之未圖示之開口部與門部。罩蓋41在本實施形態中形成箱狀，並對本體構架11安裝成覆蓋本體構架11之側部及上部，但若為至少可包圍包含一組模具21之空間16者，則其形狀、位置及安裝方法均無特別之限制。另，本實施形態中，於罩蓋41形成有可供貫插自本體構架11上部突出之滑塊驅動裝置14之貫插孔41a，以及可供貫插後述之用於導入鈍氣之鈍氣導入部之貫插孔41b。

本實施形態之塑性加工裝置1宜進而包含鈍氣導入部51。鈍氣導入部51包含諸如用於將上述空間16內之環境置換為諸如Ar或N₂ 等鈍氣之未圖示之貯氣瓶與金屬製導管。藉鈍氣導入部51，可將被加工材3之表面氧化抑制至最小限度。鈍氣導入部51之形狀、位置及安裝方法則無特別之限 制。另，本實施形態係構成可藉安裝於罩蓋41上所形成之貫插孔41b內之金屬製導管而吹入Ar或N₂ 等鈍氣。欲更為抑制被加工材3之表面氧化時，上述鈍氣導入部51亦可進而包含未圖示之真空排氣幫浦。

又，本實施形態之塑性加工裝置1宜進而包含測溫部。測溫部包含分別安裝於上述被加工材3、上述模具21及上述空間16之未圖示之溫度計與顯示裝置，以獨立就上述被加工材3、上述模具21及上述空間16個別進行測溫。測溫部之形狀、位置及安裝方法則無特別之限制。溫度計可使用接觸式熱電偶溫度計或紅外線放射溫度計等。另，本實施形態中，係使用熱電偶作為測溫部。

以上說明之本實施形態之塑性加工裝置可總結如下。

(6)本發明第1實施形態之塑性加工裝置包含有：用於收置被加工材3(鋼材)與一組模具21之收置部；用於加熱被加工材3(鋼材)、一組模具21或空間16(鋼材之周圍空間)中至少其一以使被加工材3(鋼材)之預測斷裂部位之局部溫度T_local 在第1溫度範圍內或第2溫度範圍內之加熱部；可藉一組模具21使業經上述加熱部加熱之被加工材3(鋼材)塑性變形之加工部。

(7)其次，其中進而包含配置成覆蓋上述收置部之罩蓋41(隔熱構件)。

(8)其次，其中進而包含用以測量被加工材3(鋼材)、一組模具21及空間16(收置部內之空間)之溫度之測溫部。

[第2實施形態]

以下，說明本發明第2實施形態之塑性加工裝置。第6圖係顯示本發明第2實施形態之塑性加工裝置之概略構造之局部截切正面圖。

本實施形態中，模具21之構造與上述第1實施形態尤其不同，故以其差異為主而進行說明，其它構造則與上述第1實施形態相同而省略重複之說明。

本實施形態之塑性加工裝置1可藉一組模具21與熱媒體而對配置於其等間之被加工材3進行塑性加工。舉例言之，可經配管71a而自設於下模21之熱媒體導入孔21c導入已藉熱媒體導入部71控制壓力與溫度之熱媒體。其次，已藉滑塊驅動裝置14而固定於上模21與下模21之間之被加工材3則因熱媒體之壓力而被壓入上模21所設之凹部21a內。其結果，則可將被加工材3形成目標形狀。

上述熱媒體可使用矽油等油類、空氣、鈍氣、水蒸氣霧、油霧等氣體等。且，熱媒體導入部71並無特別之限制，凡可控制上述熱媒體之壓力與溫度者均可。

本實施形態之塑性加工裝置1內含可加熱包含被加工材3與一組模具21之空間16內之環境之加熱器31、可加熱一組模具21之加熱器32、可加熱熱媒體之加熱器34作為加熱部。且，上述加熱部包含配置於塑性加工裝置1外部，並可加熱被加工材3之加熱爐33。使用加熱器31、加熱器32、加熱器34或加熱爐33中至少其一，即可將被加工材3之預測斷裂部位控制成對應其部位之溫度。即便被加工材3存在複數之預測斷裂部位，藉控制上述4個加熱源，即可更適當地將 複數存在之預測斷裂部位個別控制成對應其部位之溫度。且，亦可視需要而使加熱器31、加熱器32、加熱器34及加熱爐33具備冷卻至室溫以下之溫度之冷卻功能。此時，即便被加工材3之加工誘發變態延展性極大溫度T_β 在室溫以下，亦可將被加工材3之預測斷裂部位之溫度控制在上述第1溫度範圍或第2溫度範圍，故較為適用。

又，本實施形態之塑性加工裝置1並包含配置成覆蓋空間16之罩蓋41(保溫罩、隔熱構件)。為罩蓋41所覆蓋之空間16則作為用於收置被加工材3之收置部使用。

又，本實施形態之塑性加工裝置1宜進而包含測溫部。測溫部包含分別安裝於上述被加工材3、上述模具21、上述空間16及熱媒體導入部71之未圖示之溫度計與顯示裝置，以獨立就上述被加工材3、上述模具21、上述空間16及熱媒體個別進行測溫。測溫部之形狀、位置及安裝方法並無特別之限制。溫度計可使用接觸式熱電偶溫度計或紅外線放射溫度計等。

以上說明之本實施形態之塑性加工裝置可總結如下。

(9)本發明第2實施形態之塑性加工裝置包含有：用於收置被加工材3(鋼材)與一組模具21之收置部；可朝模具21內導入熱媒體之熱媒體導入部；可加熱被加工材3(鋼材)、一組模具21、空間16(鋼材之周圍空間)或熱媒體中至少其一以使被加工材3(鋼材)之預測斷裂部位之局部溫度T_local 在第1溫度範圍內或第2溫度範圍內之加熱部；及，可藉熱媒體之壓力使業經上述加熱部加熱之被加工材3(鋼材)塑性變形之加工部。

(10)其次，其中進而包含配置成覆蓋上述收置部之罩蓋41(隔熱構件)。

(11)其次，其中進而包含用於測量被加工材3(鋼材)、一組模具21、空間16(收置部內之空間)及熱媒體之溫度之測溫部。

【第1實施例】

以下，說明本發明之實施例，但實施例之條件乃為確認本發明之實施可能性及效果而採用之一條件例，本發明並不受限於該一條件例。本發明在不逸脫本發明要旨並可達成本發明目的之限度內，可採用各種條件。

物性解析步驟已使用含有沃斯田鐵之鋼材(實施例)與不含沃斯田鐵之鋼材(比較例)，而測定各應變比β及各溫度之極限相當應變ε_eq-critical 。各應變比β及各溫度之極限相當應變ε_eq-critical 之測定方法，則係在各溫度下實施了改變測試片之縱橫尺寸而固定測試片端部之球形拉伸成形試驗。再由發生縮徑及斷裂時之應變算出極限相當應變ε_eq-critical 。

表1則顯示各應變比β及各溫度之極限相當應變ε_eq-critical 之測定結果。舉例言之，第1實施例中，β=-0.5時，極限相當應變ε_eq-critical 表現為極大之加工誘發變態延展性極大溫度T_-0.5 乃75℃，β=1.0時，加工誘發變態延展性極大溫度T_1.0 則為150℃。第3實施例中，β=-0.5時，加工誘發變態延展性極大溫度T_-0.5 為150℃，β=1.0時，加工誘發變態延展性極大溫度T_1.0 則為250℃。如上所述，含有沃斯田鐵之鋼材(實施例)中，極限相當應變ε_eq-critical 受鋼材種類、加工 溫度及應變比β之影響而改變。而，第6比較例中，一如表1所示，使極限相當應變ε_eq-critical 最為提昇之溫度並不受應變比β之影響。即，加工誘發變態延展性極大溫度T_β 並不具有應變比β相關性。此則因其乃不含有沃斯田鐵之鋼材(比較例)，而未表現TRIP現象之故。

表2中，以σL_β 代表採用表1所示之結果進行近似曲線(近似函數)解析而求出之各應變比中之較加工誘發變態延展性極大溫度T_β 更低溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_β 代表較T_β 更高溫側之受應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差。如上所述，就各應變比解析σL_β 與σH_β ，即可決定各應變比中可提昇塑性變形能力之溫度範圍。舉例言之，第3實施例中，β=0時，則2×σL₀ =110℃、1.25×σH₀ =24℃，故可以加工誘發變態延展性極大溫度T_β 為基準，而決定可藉TRIP現象使極限相當應變ε_eq-critical 提昇之溫度範圍為90℃~224℃。

其次，變形形式解析步驟則就方管拉製成形加工解析了被加工材之預測斷裂部位與上述預測斷裂部位之應變比β。第7圖即顯示說明方管拉製成形加工之模式圖。如第7圖所示，使用80mm角之衝模61、75mm角之方管衝頭62、托座63，而就胚料64(被加工材)施予方管拉製成形加工。該方管拉製成形加工之相關解析則藉塑性網格測定而進行。由上述塑性網格測定之解析結果，已可界定方管拉製成形加工時，第7圖所示之胚料64(被加工材)之B部乃預測斷裂部位，以及該B部之塑性變形形式係應變比β為β=-0.5之單 軸向拉伸狀態。

然後，加熱步驟則使用表1所示之第3實施例之鋼材作為被加工材，並加熱鋼材、模具或周圍空間中之至少其一以使上述預測斷裂部位之局部溫度T_local 自25℃上升至250℃而進行溫度控制。接著，加工步驟則就上述加熱步驟中業經溫度控制之第3實施例之鋼材施予方管拉製成形加工。

表3則顯示以第3實施例之鋼材作為被加工材，並將預測斷裂部位之局部溫度T_local 自25℃加熱至250℃而進行之方管拉製成形加工之結果。表3中所示之拉製成形高度代表被加工材未發生縮徑及斷裂而可成形之高度，其值愈大，代表成形性愈高。

第3實施例之鋼材一如表1所示，在應變比β=-0.5時，加工誘發變態延展性極大溫度T_-0.5 則為150℃。且，第3實施例之鋼材一如表2所示，在β_-0.5 時，則2×σL_-0.5 為110℃、1.25×σH_-0.5 為69℃。即，可預測上述方管拉製成形加工時，若預測斷裂部位之局部溫度T_local 為40℃~219℃(第1溫度範圍)，拉製成形高度較高，且，T_local 為150℃時，拉製成形高度則最高。實際上，如表3所示，可確認預測斷裂部位之局部溫度T_local 在第1溫度範圍內之50℃~200℃時，拉製成形高度值甚高。其次，預測斷裂部位之局部溫度T_local 為150℃時，拉製成形高度最高。相較於在上述溫度範圍外之25℃及250℃時進行方管拉製成形加工，即便使用相同之被加工材，一旦在上述溫度範圍內進行方管拉製成形加工，成形性即提昇約2倍。如上所述，藉本發明之上述態樣之塑性加 工方法，即可抑制縮徑及斷裂之發生，而提昇成形性。

產業上之可利用性

依據本發明之上述態樣，可提供可抑制縮徑及斷裂之發生而提昇成形性之塑性加工方法及塑性加工裝置，故產業上之可利用性極高。

1‧‧‧塑性加工裝置

3‧‧‧被加工材

11‧‧‧本體構架

12‧‧‧承塊

13‧‧‧滑塊

14‧‧‧滑塊驅動裝置

16‧‧‧空間

21‧‧‧模具

21‧‧‧上模

21‧‧‧下模

21a‧‧‧凹部

21b‧‧‧凸部

21c‧‧‧熱媒體導入孔

31,32,34‧‧‧加熱器

33‧‧‧加熱爐

41‧‧‧罩蓋

41a‧‧‧貫插孔

41b‧‧‧貫插孔

51‧‧‧鈍氣導入部

61‧‧‧衝模

62‧‧‧方管衝頭

63‧‧‧托座

64‧‧‧胚料

71‧‧‧熱媒體導入部

71a‧‧‧配管

第1圖係說明變態誘發塑性現象之模式圖。

第2圖係說明單軸向拉伸、平面應變拉伸及等向雙軸拉伸之模式圖。

第3圖係顯示低碳鋼之各應變比β之極限相當應變之溫度相關性者。

第4圖係顯示第3圖中之β=0之極限相當應變溫度相關性之常態分布近似曲線者。

第5圖係顯示本發明一實施形態之塑性加工裝置之概 略構造之局部截切正面圖。

第6圖係顯示本發明之另一實施形態之塑性加工裝置之概略構造之局部截切正面圖。

第7圖係說明方管拉製成形加工之模式圖。

Claims (11)

1. 一種塑性加工方法，係含有沃斯田鐵之鋼材之塑性加工方法，包含以下步驟：物性解析步驟，以T_β (單位℃)代表受應變比β影響而改變之前述鋼材之加工誘發變態延展性極大溫度、以σL_β 代表較前述T_β 更低溫側之受前述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_β 代表較前述T_β 更高溫側之受前述應變比β影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差時，就各前述應變比β測定前述T_β 、前述σL_β 、前述σH_β ；變形形式解析步驟，界定使前述鋼材塑性變形時之預測斷裂部位，以βx代表前述預測斷裂部位之應變比時，解析前述應變比βx，然後自前述應變比β中選出前述應變比βx；加熱步驟，以T_βx (單位℃)代表前述應變比βx所對應之加工誘發變態延展性極大溫度、以σL_βx 代表較前述T_βx 更低溫側之受前述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以σH_βx 代表較前述T_βx 更高溫側之受前述應變比βx影響之極限相當應變近似曲線之標準偏差、以T_local (單位℃)代表前述預測斷裂部位之局部溫度時，分別自前述T_β 中選出前述T_βx 、自前述σL_β 中選出前述σL_βx 、自前述σH_β 中選出前述σH_βx ，然後，以使前述局部溫度T_local 在以下之式1所示之第1溫度範圍內的方式進行加熱；及 加工步驟，使前述加熱步驟後之前述鋼材塑性變形；T_βx -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx +1.25×σH_βx ...(式1)。
2. 如申請專利範圍第1項之塑性加工方法，以△T_local (單位℃)代表在前述加工步驟之塑性變形中改變之前述局部溫度T_local 之溫度變化時，前述變形形式解析步驟進而解析前述溫度變化△T_local ，前述加熱步驟以使前述局部溫度T_local 在以下之式2所示之第2溫度範圍內的方式進行加熱，T_βx -AT_local -2×σL_βx ≦T_local ≦T_βx -△T_local +1.25×σH_βx …(式2)。
3. 如申請專利範圍第1項之塑性加工方法，前述加熱步驟係以使前述局部溫度T_local 在前述第1溫度範圍內的方式，加熱前述鋼材、模具或前述鋼材之周圍空間中之至少其一。
4. 如申請專利範圍第1項之塑性加工方法，前述加熱步驟係以使前述局部溫度T_local 在前述第1溫度範圍內的方式，加熱熱媒體，前述加工步驟係藉前述熱媒體之壓力而使前述鋼材塑性變形。
5. 如申請專利範圍第2項之塑性加工方法，前述變形形式解析步驟係採用塑性加工模擬而解析前述預測斷裂部位、前述應變比βx、前述溫度變化△T_local 。
6. 一種塑性加工裝置，係用於進行如申請專利範圍第1項之塑性加工方法者，包含有：模具； 收置部，收置前述鋼材與前述模具，且為前述鋼材之周圍空間；及加熱部，具有加熱前述鋼材之加熱爐、加熱前述模具之加熱器、加熱前述鋼材之前述周圍空間之加熱器中之至少其一，前述模具使業經前述加熱部加熱之前述鋼材塑性變形。
7. 如申請專利範圍第6項之塑性加工裝置，其中並包含配置成覆蓋前述收置部之隔熱構件。
8. 如申請專利範圍第6項之塑性加工裝置，其中並包含用以測量前述鋼材、前述模具及前述鋼材之前述周圍空間之溫度之測溫部。
9. 一種塑性加工裝置，係用於進行如申請專利範圍第4項之塑性加工方法者，包含有：模具；收置部，收置前述鋼材與前述模具，且為前述鋼材之周圍空間；熱媒體導入部，可朝前述模具內導入前述熱媒體；及加熱部，具有加熱前述鋼材之加熱爐、加熱前述模具之加熱器、加熱前述鋼材之前述周圍空間之加熱器、加熱前述熱媒體之加熱器中之至少其一，前述熱媒體導入部及前述模具使業經前述加熱部加熱之前述鋼材藉前述熱媒體之壓力而塑性變形。
10. 如申請專利範圍第9項之塑性加工裝置，其中並包含配置成覆蓋前述收置部之隔熱構件。
11. 如申請專利範圍第9項之塑性加工裝置，其中並包含用以測量前述鋼材、前述模具、前述鋼材之前述周圍空間及前述熱媒體之溫度之測溫部。