JIS SKD61の焼入れ変形の数値解析による予測

摘要

加圧N_2ガスを用いたJIS SKD61の焼入れを対象とし,数値解析用のD/Bを構築した。 そして，実験結果との比較から，変態温度と変寸率の予測が数値解析によって可能であることを確認した。 得られた知見を以下に示す．比例限度は0．2％耐力に対して35～80％である。 熱伝達係数hは，N_2ガス加圧量Pの減少と素材表面温度の低下によって減少する．P＝4700 torrでは.h＝150～300W·（m~2·K)~(-1)となった．変態温度は冷速の増加によって低下するが，冷通が10K·min~(-1)を超えると約600Kで一定となる。 試験片の変寸率は，冷通が大きく，素材中央部が凸形状である場合に大きくなった。また，素材の異方性を実験的に把握しておくことも必要と考えられる．焼入れ中の変形挙動は素材形状によって異なる，たわみやすい素材ほど，反りが複雑になると見積られた。 今後は，水冷や油冷の熱伝達係数の定量化,境界条件の部位間差の考慮，などによってD/Bの汎用性向上と実生産への対応を進める．