変形抵抗と加工硬化についての質問

このQ&Aのポイント
  • 製鋼屋です。ステンレス冷間圧延のアドバイスを頼まれ、加工モデルを作成しています。加工硬化に伴う変形抵抗を式に入れようとしていますが、正しい形は何でしょうか。
  • 教科書では変形抵抗の式が示されていますが、実際に計算してみると加工軟化してしまいます。
  • n値がε-σを両対数でプロットした時の勾配とすれば、正しい式はKf=σa*(1+ln(t/to))n)となります。詳しい方、教えてください。
回答を見る
  • ベストアンサー

変形抵抗と加工硬化

製鋼屋です。この程ひょんなことからステンレス冷間圧延のアドバイスを頼まれ、学生時代の塑性加工の教科書、便覧等を引張り出して、加工モデルを作成しております。 その中で、加工硬化に伴う変形抵抗の増加を式の中に入れようとしてはたと気付きました。 教科書では Kf=σa*(ln(t/to))n σa: 加工前の変形強度 to, t : ロールバイト前後の板厚        n : 加工硬化指数(べき乗) となっておりますが、実際に加工硬化指数の0.45あたりの数値を入れて計算すると、硬化指数項が加工率50%位まで1以下の数値となり、"加工軟化"となってしまいます。 n値がε-σを両対数でプロットした時の勾配とすれば、Kf=σa*(1+ln(t/to))n)の形をとるのが正しいのではないでしょうか。 どなたか、お教え願えれば幸いです。

noname#230358
noname#230358
  • 金属
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#230359
noname#230359
回答No.1

以下の資料は、参考になりませんか? http://www.tokkin.co.jp/materials/stainless_steel/000099.php

noname#230358
質問者

お礼

早速の御回答有難うございます。 圧延率とTSのデータを式のfittingに利用させて頂きます。 パンフレット中、たわみ係数の説明の冒頭部分の記述が若干気になりました。投稿No166051のやり取りをご参照願えれば幸いです。 本件、下記URLの記述で何となく納得しました。 過去ログとして残しておきます。 http://www.mech-da.co.jp/mechnews/2000-3/00-3-2.html

関連するQ&A

  • 加工硬化指数

    加工硬化指数について質問なのですが、 加工硬化指数はある一定の金属における固有の値と認識しています。 材料が加工などを受けてもこのσ=Kε^nに従い硬化していくため、加工を加えてもnは変化しないと私は考えています。ただ、この考えだと、同じ材料をスタートとする焼鈍材と焼鈍材に加工を加えた加工材においてもどちらも同じn値を取るはずとなってしまい、結果どちらの材料も同じ均一伸びを得る事になってしまうとの考えに至ってしまっています。 これは明らかに現実とは異なっているので何が違うのかよく分からなくなってしまい、設計プログラムが作れなくなっています。 どなたかどこが間違っているか分かる方いらっしゃいませんでしょうか?

  • 塑性係数、加工硬化指数

    プレス加工のCAEを行う予定ですが、 被加工材料の物性値が分からず困っています。 被加工材料:SPHD(熱間圧延軟鋼板) 不明物性値:塑性係数       加工硬化指数 ネット等で調べると引張試験の結果から分かるそうですが、 引張試験を行える環境にありません。 他の圧延鋼板の物性値でもかまいませんので、 参考までにどなたかご教授願います。

    • 締切済み
    • CAE
  • 「加工硬化により引張り強度が上昇する」という文章…

    「加工硬化により引張り強度が上昇する」という文章の意味がわかりません。  学校で習いましたが、真応力ひずみ曲線を見ると、一度塑性域まで加工を加えた材料については、再度加工する際に降伏点が上昇するのはわかります(塑性ひずみが残るので)。  ただ加工硬化について調べると出てくるタイトルのような文章についていまいち意味がわかりません。例えば同じ鋼種でも圧延等で引張強度が上がりますが、引張強度とは破断に至る際の強度のことですよね?  もとの材料をA、引張強度の上がった材料をBとすると、仮にAを破断させようとすればその過程で塑性変形を受ける→Bと同じ様に引張強度が上昇するのではないでしょうか。  AとBで違うのは「破断するまでのひずみ量」であって「破断する際の荷重」は同じではないのですか?AとBで応力ひずみ曲線が変わるのですか?  色々調べたのですが普通はあっさり納得するものなのか、これは当然理解している前提の資料ばかりです。わかりにくい文章で申し訳有りませんが、どう理解すればよいのか教えて下さい。

  • No.44231 加工硬化指数 の回答訂正

    「No.44231 加工硬化指数」への回答(3)をしましたが、勉強不足のまま投稿したため出鱈目な回答をしてしまいました。陳謝して訂正します。 質問者の「真応力真ひずみ曲線の加工硬化領域で途中で除荷して、再度引張試験をしても基本的には同じ曲線を途中から辿る」は正しい。URL(1)参照。 しかし「同じ曲線を辿るという事はひずみを加えても、結局n値は同じ値になりませんか?」が「加工硬化した材料も同じn値になる」という意味ならば正しくない。 引張試験途中のある塑性歪(*)で除荷し、再度同じ歪(*)まで荷重を負荷する場合、荷重(*)および応力(*)は除荷時と同じになる。この時試験片の断面積は初期断面積よりも狭くなってる。 一方、あらかじめ塑性歪(*)を与えた素材を試験する場合、塑性変形を開始する荷重は「荷重(*)÷[狭くなった断面積]×[初期断面積]」となって荷重(*)よりも高くなり、その時の応力は応力(*)よりも高くなる(それが加工硬化による強度向上になっている)。URL(1)参照。 その結果n値は低くなる。URL(2)参照。 公称応力-公称歪曲線の最大荷重点は均一歪の終点、最大均一歪量、くびれ発生の直前になっている。 最大荷重点は傾きがゼロ、つまりdσn/dεn=0(σn公称応力、εn公称歪)。この式を真応力、真歪に変換して計算していくと「加工硬化指数n=最大荷重点の真歪」となり、加工硬化指数が大きいほど均一歪量が大きくなる。参考URL(3)参照。 まとめ。加工硬化した材料は加工硬化前の材料に比べてn値は小さく、均一伸びも小さくなる。 想定した展開になってきた。 小生が元の「No.44231 加工硬化指数」に出鱈目な回答(4)をしてしまったが、そこで質問者から「良回答20ポイント」を獲得した回答(3)も間違えであることは分かっていた。しかし自分の出鱈目回答の訂正が先。 ところがNo.44231回答(3)氏から真っ先に回答(1)のクレーム。 優しく「大誤解していると思われる」と指摘してやったのに、確かめもせず繰り返しの回答(4)。良回答ポイントを獲得したためか、自分が間違っているとは思いもよらない様子。 自分で引用したURL、あるいは小生が紹介したURLを読めば判るはず。だから反論する意欲も湧かない。回答(4)には反論しない。まず自分で再確認して欲しい。 元々感じていたのだが、ここは間違った回答でも初心者の質問者から良回答ポイントが付いてしまうシステム。ポイント獲得を目標としている回答者が、ろくな知識もないのに「初心者が受け入れやすい」間違った回答をし、「知識ではなく知恵」などと言い張る始末。人生相談なら良いが、ここはあくまでも技術論の世界。 ところで回答(1)(4)氏は、やっぱり「出題」とタイピング出来ないんだ。彼の会社では「出図」の事を事を「しつ図」とタイプするのだろうか。 回答(6)氏とは完全にボケと突っ込みの関係になってしまった。小生がいくら突っ込んでもボケられる。もう突っ込むのは止めて自滅するのを待つことにした。 「No.44260応力ひずみ曲線の予測」で、またまた「No.44231加工硬化指数」と同じく「n値と^n値の区別」とトンチンカン回答。 質問者が「^n値」とはどんな値なのかと聞いてきたら何と答えるのだろう。楽しみで仕方ない。 (1)予歪材の強度特性 (2)加工硬化指数と加工硬化率 (3)材料評価学第4回 http://www-it.jwes.or.jp/fatigue_knowledge/pdf/fatigue_knowledge_qa/fa-10.pdf http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/msc/msc12/HIT/html/tests/whr.html http://mohki.eng.niigata-u.ac.jp/Class_files/hh28-4a.pdf

  • つぶし加工で加工硬化したS20C材の丸棒でプレス…

    つぶし加工で加工硬化したS20C材の丸棒でプレス抜き加工できるのでしょうか? 質問見ていただきありがとうございます。 φ4で長さ100mmのS20C材を横に倒し、プレス加工で6.5mmx42mmx2ヵ所の範囲で板厚1.6mmにつぶした後φ3のピアス抜き加工はできるのか気になりました。 周囲の人に相談したところ加工硬化してピアス抜きは難しいのでは?と言われているのですが根拠が分かりません。 自分なりの解釈をすると、上記の範囲の面積とプレス加工圧72.5tから圧縮応力を算出しました(1561Mpa)。そしてプレス抜き加工に当たって算出のキーとなる引張り応力が上記の圧縮応力とイコールだから抜き加工が難しいと認識しているのですが合っているのでしょうか? また別の資料で変形抵抗グラフについての記載もあり、蒸気の条件から据え込み率が60%となり150N/mm2となっておりました。S20Cの引張強さは400N/mm2の記載があったりと分からなくなってしまいました。 長くなりましたが上記の条件でつぶし加工後S20C材は幾らの引張り強度になり加工できるのかご教示いただけたらと思います。

  • 無限級数の変形の仕方

    二つの級数Σ[n=1to∞]An、Σ[n=1to∞]nAnが、それぞれ和A,Bを持つとき、Σ[n=1to∞]n(An+【An+1】)をA、Bで表せ。注:【An+1】はAnよりひとつ多い数列とする。n+1の部分が一緒に小さくできませんでした。 Σ[n=1toN]n(An+【An+1】)からΣ(n=1toN)nAn+Σ(n=1toN+1)nAnーΣ(n=1toN+1)Anの変形がよくわかりません。教えてください。

  • プレス成形後のA5052板金の変形について

    いつもお世話になっております。  頭記の件ですが、A5052の板金(t1.0mm程度)を穴抜き、90度曲げ等のプレス成形を施した長物部品(5×20×500くらいでしょうか)について質問があります。  この部品ですが、ろう接する配管が近くにある為、450度くらいに熱せられるのですが、長手方向に1mm程度縮むような変形を起こします。組立前に450度10分間程度のアニーリング処理をすると、変形が軽減される為、現状これを暫定対策としておりますが、将来的にはアニーリング工程を無くしたいと考えております。対策を打つにあたり、変形の原因を突き止めようとしているのですが、なかなかこれというものが思い当たりません。板金のプレス加工時の残留応力や加工硬化が原因では?という指摘を頂いたのですが、  ?残留応力の場合、このような縮むような変形は起こりえるのでしょう   か?  ?加工硬化の場合、アニーリング前後で部材の硬さ(例えばヤング率など)   がまったく異なるものなのでしょうか?    以上お聞きしたくよろしくお願いいたします。

  • 統計

    N:固定数値 Nに対して下記式の平均はNとない指数乱数というのらしいが =-N*LN(RAND()) なぜ平均がNとなるのでしょうか。 不思議です。

  • A6063平角棒押出材における加工ソリ

    お世話になります。 何時も勉強させていただいております。 A6063(T5)押出材の切削加工において 素材面を一面フェイスミルでシアゲ切削加工した時 ”するめ”のように反ります。 感覚的に”ソリ”が発生するのは解るのですが 何故反るのか理屈がイマイチ解りません。 また同サイズのA5052(H34orH112)圧延材で、 同じ加工を行うとA6063(T5)押出材と比べると ”ソリ”は少ないように感じます。 これら理由を明確に表現されている、 文献若しくは説明文(説明できる方)等ございませんでしょうか。

  • A 7075材を使った加工

    A7075材のアルミを使い反りのない加工方法に付いて、 条件 210×150 t=5の板2mm程ざくり御盆のような形を作る、その際、反りは0.1以下で加工する事。 と言う事で、加工業者に依頼した処、 ?焼き戻しをして軟らかくし、加工する  (加工の際の変形を無くする為) ?焼き入れをして硬くし元の素材に戻す。 と言う事ですが、この方法W@宜しいのでしょうか? もう少し詳しく知りたいのですが、何方か教えてください。