3次元熱間曲げ焼入れの成形特性－3次元熱間曲げ焼入れ技術の開発 第1報

摘要

近年，自動車には，地球温暖化防止を目的としたCO_2排出量削減のための車体軽量化と衝突安全性が求められている．そのために，自動車部品の材料のさらなる高強度化が進められている．一方，プレス成形の開断面の溶接組み立て構造を，鋼管などを素材とした閉断面構造とすることも有効である．この観点から，自動車部品の一部には，鋼管のハイドロフォーミングや冷間曲げ成形品が適用されてきた．特に，鋼管ハイドロフォーミングでは，プレス成形品の溶接組み立て時に必要なフランジ部が省略できるとともに，閉断面の複雑形状部品の一体成形が可能であることから，部品点数の省略や付加的な溶接が省略できる．現在，980MPa級の高強度な自動車部品が実用化されている．しかしながら，冷間成形であるため，一般には，材料の延性と遅れ破壊の危険性から，それ以上の高強度材の成形は難しかった．そこで，鋼管などの閉断面部材を素材として，任意の3次元曲げ加工を行いつつ焼入れを同時に行い，1470MPa以上の高強度部品を製造可能な「3次元熱間曲げ焼入れ（3 Dimensional Hot Bending and Direct Quench：以下3DQと記す．）」技術を開発した．3DQは，熱間加工であるため造形性が高く，また残留応力の発生が小さいため形状凍結性が良く，遅れ破壊の危険性も少ない．本報では，3DQ技術の概要と負荷特性および基本的な成形特性について報告する．