冷間鍛造における材料の割れ予測

摘要

冷間鍛造における材料の破壊の例を図1に示す．据込み時の側表面割れや押出し，引抜き時の内部割れ（シェブロンクラック）などが代表例である．これらの発生は，鍛造製品の品質の点から必ず防止しなければならない．発生条件やメカニズム解明のため従来から多くの研究が行われており，各種の条件が提案されている．しかし，材料の種類や微細組織の違い，変形の条件（応力状態，ひずみ状態，温度等），その履歴等によって破壊の様式が異なるため統一的に破壊条件を表現することが難しく，また，破壊限界値（ダメージ値）の決定法も含め確立されていないのが現状である．ただ，破壊予測に対するニーズは，工期短縮，コスト低減の観点から非常に高く，効率的な予測手法の開発が切望されている．近年，CAEの発達により有限要素法による変形解析が実用的になってきており，破壊条件も組み込んだ市販ソフトも出てきている．ここでは，冷間鍛造の材料の延性破壊予測手法についてその事例を概説する．