JPS5960357A - オ−ステナイト系ステンレス鋼板深絞り成形品の時期割れ性試験方法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼板深絞り成形品の時期割れ性試験方法Info
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- JPS5960357A JPS5960357A JP57169893A JP16989382A JPS5960357A JP S5960357 A JPS5960357 A JP S5960357A JP 57169893 A JP57169893 A JP 57169893A JP 16989382 A JP16989382 A JP 16989382A JP S5960357 A JPS5960357 A JP S5960357A
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- Japan
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- magnetization
- hardness
- deep drawing
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞
り加工した成形品の時期割れ性試験方法に関する。
り加工した成形品の時期割れ性試験方法に関する。
一般に、深絞り加工は、圧縮、引張シの複合成形である
ため、材料は複雑な変形様式を示す。このため、オース
テナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞シ加工したときは
、加工誘起マルテンサイト変態を生じ、加工硬化、残留
応力増大などの変化が発生し、これらの変化景が特有な
値に達することにニジ時期割れが発生すると考えられて
いる（荒用、住友「ステンレス銅版プレス成形品に発生
する時効割れ」 塑性と加工 ｖｏｌ、 １９ ｎｏ、
２０５（１９７８年２月） ｐ、 １．４８〜１５５
参照）。しかし、定…：的な相関関係は明確ではない
。また、材料中に水素を含有するときは、鋼中のミクロ
クラック、転位などのような格子欠陥、異相界面などに
水素が集積することによシ払；械的性質を劣化させ、割
れが促進されるとさｔしている（長谷用正義監修「ステ
ンレス鋼便覧」 日刊工業新聞社ｐ、 １２８〜１４１
参照）。
ため、材料は複雑な変形様式を示す。このため、オース
テナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞シ加工したときは
、加工誘起マルテンサイト変態を生じ、加工硬化、残留
応力増大などの変化が発生し、これらの変化景が特有な
値に達することにニジ時期割れが発生すると考えられて
いる（荒用、住友「ステンレス銅版プレス成形品に発生
する時効割れ」 塑性と加工 ｖｏｌ、 １９ ｎｏ、
２０５（１９７８年２月） ｐ、 １．４８〜１５５
参照）。しかし、定…：的な相関関係は明確ではない
。また、材料中に水素を含有するときは、鋼中のミクロ
クラック、転位などのような格子欠陥、異相界面などに
水素が集積することによシ払；械的性質を劣化させ、割
れが促進されるとさｔしている（長谷用正義監修「ステ
ンレス鋼便覧」 日刊工業新聞社ｐ、 １２８〜１４１
参照）。
加工中および加工後に発生する時期割れを阻止すること
は重要な課題であるが、例えば下表に示すような組成の
ＪＩＳ規格４ＡＳ ＩＪ Ｓ ３０４．５（Ｊ８３０４
Ｌ等に対する時期剤ｎ、防止対策としては、組成４分と
してのニッケル添加量の高水準化、加工形状の緩和、中
間焼鈍適用による残留応力ならびに加工硬化の低下を図
ること等が行なわ扛ている。
は重要な課題であるが、例えば下表に示すような組成の
ＪＩＳ規格４ＡＳ ＩＪ Ｓ ３０４．５（Ｊ８３０４
Ｌ等に対する時期剤ｎ、防止対策としては、組成４分と
してのニッケル添加量の高水準化、加工形状の緩和、中
間焼鈍適用による残留応力ならびに加工硬化の低下を図
ること等が行なわ扛ている。
（チ）
しかし、これらは定性的な方策に留寸り、時期割れ性を
定量的に試験する方法は行なわ扛ていない。このため焼
鋪を行なわない冷間深絞シ加工では、加工後の経時変化
により時期割扛が発生することが多い。
定量的に試験する方法は行なわ扛ていない。このため焼
鋪を行なわない冷間深絞シ加工では、加工後の経時変化
により時期割扛が発生することが多い。
本発明の目的は、上述の事情に鑑み、オーステナイト系
ステンレス鋼の冷間での虚紋り加工における被加工物の
時期割扛発生条件を定量化することにエリ、該発生条件
との比較にエルオーステナイト系ステンレス鋼板深絞シ
成形品の時期割れ性を評価する試験方法を提供すること
にある。
ステンレス鋼の冷間での虚紋り加工における被加工物の
時期割扛発生条件を定量化することにエリ、該発生条件
との比較にエルオーステナイト系ステンレス鋼板深絞シ
成形品の時期割れ性を評価する試験方法を提供すること
にある。
本発明の試験方法は、オーステナイト系ステンレスＷ４
根を冷間深絞り加工した成形品の磁化−頃と硬さの精に
よって時期割才を性を評価することを特徴とする。
根を冷間深絞り加工した成形品の磁化−頃と硬さの精に
よって時期割才を性を評価することを特徴とする。
次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。
。
先ず、時期割れ発生条件の定量化について考える。オー
ステナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞り加工した成形
品に起こる時期割れｔよ、被加工物に誘起されるマルテ
ンナイト変態１．ｌ−＋蝕さ、残留応力が特有な値に辻
することに、！：りて発生する。
ステナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞り加工した成形
品に起こる時期割れｔよ、被加工物に誘起されるマルテ
ンナイト変態１．ｌ−＋蝕さ、残留応力が特有な値に辻
することに、！：りて発生する。
この場合、初期クラックは、マルテンサイト変態相とオ
ーステナイト相界面の引張シ残留応力がマルテンサイト
変態相の周縁に集中して発生し、該引張り残留応力が原
子間の最大応力を′超えるために発生すると考えられる
。従って、初期クラックは、マルテンサイト変態相゛の
周縁に削った方向に発生し、その太きさけマルテンサイ
ト変態相の結晶粒度と同じである。
ーステナイト相界面の引張シ残留応力がマルテンサイト
変態相の周縁に集中して発生し、該引張り残留応力が原
子間の最大応力を′超えるために発生すると考えられる
。従って、初期クラックは、マルテンサイト変態相゛の
周縁に削った方向に発生し、その太きさけマルテンサイ
ト変態相の結晶粒度と同じである。
今、マルテンサイト変態相の形状が凸レンズ形の薄板状
であると仮定してグリフイスの理論（石井勇五部 ４′
：ｉ［機緘材料学 物性と評価］ 日刊工業新聞社 ｐ
、１０５〜１０９参照）を応用すると割れ発生条件が定
量的に求められる。ずなわち、グリフイスの理論による
と破かい応力σ。は、σ ＝Ｌ（下−！−＞” 、−
−−−−−一−−−−−−−（１）２ ｃ である。ただし、１弓はヤング率、γは表面エネルギ＋
２ ｃ （ｄ結晶粒子の大きさである。これをステン
レス鋼のように破壊が塑性変形を伴なう場合に適用する
ため有効表面エネルギγ′を、γ ＝ ｐγ −−−
−−−−−−−（２）とする。ただしｐはクラック伝播
に要する塑性変形仕事に関する係数であり、硬さＨｖに
反比例する量である。従ってＫを常数（例えばガラスの
硬さ）として、 と書きかえることができる。そして、（１）式のγの代
シに（２）式のγ′を用い、（３）式を代入して整理す
る。ｃｌｌ−１−１ｖ ＝ ｉｉ’ｊＫ７／ ４ｃ ＝
Ｋ’ （４）を得る。ここにに′は同種の材
料ではほぼ同程度の値であり、定数と考えて良い。すな
わち、破壊応力σｃ１１と硬さ■１ｖの積がある一定数
に達したとき時期割れが発生することがわかる。
であると仮定してグリフイスの理論（石井勇五部 ４′
：ｉ［機緘材料学 物性と評価］ 日刊工業新聞社 ｐ
、１０５〜１０９参照）を応用すると割れ発生条件が定
量的に求められる。ずなわち、グリフイスの理論による
と破かい応力σ。は、σ ＝Ｌ（下−！−＞” 、−
−−−−−一−−−−−−−（１）２ ｃ である。ただし、１弓はヤング率、γは表面エネルギ＋
２ ｃ （ｄ結晶粒子の大きさである。これをステン
レス鋼のように破壊が塑性変形を伴なう場合に適用する
ため有効表面エネルギγ′を、γ ＝ ｐγ −−−
−−−−−−−（２）とする。ただしｐはクラック伝播
に要する塑性変形仕事に関する係数であり、硬さＨｖに
反比例する量である。従ってＫを常数（例えばガラスの
硬さ）として、 と書きかえることができる。そして、（１）式のγの代
シに（２）式のγ′を用い、（３）式を代入して整理す
る。ｃｌｌ−１−１ｖ ＝ ｉｉ’ｊＫ７／ ４ｃ ＝
Ｋ’ （４）を得る。ここにに′は同種の材
料ではほぼ同程度の値であり、定数と考えて良い。すな
わち、破壊応力σｃ１１と硬さ■１ｖの積がある一定数
に達したとき時期割れが発生することがわかる。
一方、残留応力σは、オーステナイト糸ステンレス鋼の
ニッケル含有用に関係なく、はぼ磁化量Ｓのｌ／２乗に
比例することが実験により確められた。ここに磁化ｈ］
−とは、加工によりマルテンサイト変態を生ずるために
発生した磁性を示す量であり、一定の磁界中に埴いたと
きに６？′（化される鼠である。こ扛は、例えばフエジ
イトスコープによって容易に測定できる。なお、磁化量
−は、マルテンサイト変態−Ｍ、にほぼ比例するといわ
１１．ている。（ｌＬつて、（４）式は、マルテンサイ
ト票態によυ発生した磁化量と硬さの積が時期割れ性の
評価に使用できることを意味することになる。
ニッケル含有用に関係なく、はぼ磁化量Ｓのｌ／２乗に
比例することが実験により確められた。ここに磁化ｈ］
−とは、加工によりマルテンサイト変態を生ずるために
発生した磁性を示す量であり、一定の磁界中に埴いたと
きに６？′（化される鼠である。こ扛は、例えばフエジ
イトスコープによって容易に測定できる。なお、磁化量
−は、マルテンサイト変態−Ｍ、にほぼ比例するといわ
１１．ている。（ｌＬつて、（４）式は、マルテンサイ
ト票態によυ発生した磁化量と硬さの積が時期割れ性の
評価に使用できることを意味することになる。
次に、時ル１割ｆＬが発生する磁化１！１−と硬さの積
（一定値）を求めるために、−例として、板厚が２．５
記のオーステナイト系ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）
を第１図に示すような形状に深絞り加工して、時期割れ
発生個所での硬さと磁化量を測定した。この時の硬さと
磁化量は、第２図で点３２として示されている。この点
３２を通って硬さと磁化量の積が一定となる曲線３１を
引く。この曲線３１は時期側杆発生限界曲線であり、図
中右上側が時期割ｎ発生領域である。さらに、安全領域
を求めるために、水素チャージを行って時期割れを促進
させ、発生した時期側杆部の硬さと磁化量を測定した結
果が曲、１ｇ３として示さｎている。水素の影響ハ、マ
ルテンサイト相とオーステナイト相界面に拡散集積し、
界面の脆化によりマルテンサイト相をクラックとして顕
在化させる。従って、水素チャージにニジ時期割ｎが促
進され経時変化による時期割れの主要因と考えられる。
（一定値）を求めるために、−例として、板厚が２．５
記のオーステナイト系ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）
を第１図に示すような形状に深絞り加工して、時期割れ
発生個所での硬さと磁化量を測定した。この時の硬さと
磁化量は、第２図で点３２として示されている。この点
３２を通って硬さと磁化量の積が一定となる曲線３１を
引く。この曲線３１は時期側杆発生限界曲線であり、図
中右上側が時期割ｎ発生領域である。さらに、安全領域
を求めるために、水素チャージを行って時期割れを促進
させ、発生した時期側杆部の硬さと磁化量を測定した結
果が曲、１ｇ３として示さｎている。水素の影響ハ、マ
ルテンサイト相とオーステナイト相界面に拡散集積し、
界面の脆化によりマルテンサイト相をクラックとして顕
在化させる。従って、水素チャージにニジ時期割ｎが促
進され経時変化による時期割れの主要因と考えられる。
すなわち、曲線３３．１：り左下側の領域では、経時変
化に↓す水素チャージさ扛ても時期側杆が発生しないと
考えて良い。曲線３３は、はぼ硬さと磁化量の積が一定
の曲線であり、この一定値は安全率を見た時期割れ評価
基準として使用される。上記磁化量は、例えばフェライ
トスコープによって材料を破壊しないで容易に測定する
ことが可能であるが、硬さは破壊試験によらざるを得な
い。しかし、磁化量および硬さは、材料および加工条件
が定まればそれぞれほぼ一定となり、また後述のように
同一材料では磁化量と硬さの関係はほぼ直線状になるこ
とから、磁化量の６！１］定によって概略の硬さを求め
ることもできる。すなわち、成形品の磁化量を測定し、
この磁化−６１から求めた硬さを乗じた値が前記一定値
未満であ扛ば時期割れは発生しないといえる。
化に↓す水素チャージさ扛ても時期側杆が発生しないと
考えて良い。曲線３３は、はぼ硬さと磁化量の積が一定
の曲線であり、この一定値は安全率を見た時期割れ評価
基準として使用される。上記磁化量は、例えばフェライ
トスコープによって材料を破壊しないで容易に測定する
ことが可能であるが、硬さは破壊試験によらざるを得な
い。しかし、磁化量および硬さは、材料および加工条件
が定まればそれぞれほぼ一定となり、また後述のように
同一材料では磁化量と硬さの関係はほぼ直線状になるこ
とから、磁化量の６！１］定によって概略の硬さを求め
ることもできる。すなわち、成形品の磁化量を測定し、
この磁化−６１から求めた硬さを乗じた値が前記一定値
未満であ扛ば時期割れは発生しないといえる。
次に、５ＵＳ３０４Ｌを用いて第１図に示した形状に深
絞り加工した成形品の各部の磁化量と硬さを求めた結果
を第２図の曲線３４と３５に示す。
絞り加工した成形品の各部の磁化量と硬さを求めた結果
を第２図の曲線３４と３５に示す。
曲線３４は、ニッケル含有量が１２．１１％のものであ
り、曲線３５はニッケル含有−鼠が９．９１％のものを
示す。すなわち、成形品の各部所によって磁化量および
硬さが異なるが、その積の最大値はいずれも前記基準値
（曲線３３）より小であシ、経時変化によっても時期わ
れを発生しないことがわかる。上記積値が小である程耐
時期割れ性が高いことは勿論であり、この積値に工って
冷間深絞り加工したオーステナイト系ステンレス鋼板の
時期割れ性が試験できる。また、曲線３４．３５はいず
れもほぼ直線であシ、材料によって磁化量と硬さが一定
の関係になることを示している。
り、曲線３５はニッケル含有−鼠が９．９１％のものを
示す。すなわち、成形品の各部所によって磁化量および
硬さが異なるが、その積の最大値はいずれも前記基準値
（曲線３３）より小であシ、経時変化によっても時期わ
れを発生しないことがわかる。上記積値が小である程耐
時期割れ性が高いことは勿論であり、この積値に工って
冷間深絞り加工したオーステナイト系ステンレス鋼板の
時期割れ性が試験できる。また、曲線３４．３５はいず
れもほぼ直線であシ、材料によって磁化量と硬さが一定
の関係になることを示している。
以上のように、本発明においては、加工成形品の磁化量
と硬さの積によって時期割れ性を評価する試験方法を採
用したから、時期割ｎ性を定量的に試験することが可能
となり、多量生産品の信頼性を保鉦する試験法としても
有効である。また、同種材料の磁化量と硬さの関係をあ
らかじめ求めておけば、非破壊試験にＬる磁化量の測定
のみで簡便に測定できるから頗る便宜であシ、現場にお
いて容易に試験することが可能である。
と硬さの積によって時期割れ性を評価する試験方法を採
用したから、時期割ｎ性を定量的に試験することが可能
となり、多量生産品の信頼性を保鉦する試験法としても
有効である。また、同種材料の磁化量と硬さの関係をあ
らかじめ求めておけば、非破壊試験にＬる磁化量の測定
のみで簡便に測定できるから頗る便宜であシ、現場にお
いて容易に試験することが可能である。
第１図はオーステナイト系ステンレス鋼板を冷間深絞シ
加工した成形品の一例を示す斜視図、第２図は時期側杆
発生限界および磁化量と硬さの関係を示す図である。 図において、３１・・・時期割れ発生限界曲線、：３２
・・・時期割れ発生時点での硬さと磁化量を示す点、３
３・・・水素チャージによる割れ発生限界曲線、３４
、 ：３５・・・被加工物の各部の硬さと磁化（３，の
測定結果を示す曲線。 代理人 弁理士住田俊宗
加工した成形品の一例を示す斜視図、第２図は時期側杆
発生限界および磁化量と硬さの関係を示す図である。 図において、３１・・・時期割れ発生限界曲線、：３２
・・・時期割れ発生時点での硬さと磁化量を示す点、３
３・・・水素チャージによる割れ発生限界曲線、３４
、 ：３５・・・被加工物の各部の硬さと磁化（３，の
測定結果を示す曲線。 代理人 弁理士住田俊宗
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス＠板を冷間深絞シ加工した
成形品の磁化量と硬さの積によって時期割扛性を評価す
ることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼板深
絞り成形品の時期割れ性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169893A JPS5960357A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板深絞り成形品の時期割れ性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169893A JPS5960357A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板深絞り成形品の時期割れ性試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960357A true JPS5960357A (ja) | 1984-04-06 |
| JPS6331739B2 JPS6331739B2 (ja) | 1988-06-27 |
Family
ID=15894911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57169893A Granted JPS5960357A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板深絞り成形品の時期割れ性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960357A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376529B1 (ko) * | 1998-09-22 | 2003-06-18 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스 강판의 시효균열 판별방법 |
| US8690268B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-04-08 | Lg Electronics Inc. | Laundry treating apparatus |
| CN104777280A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 苏州热工研究院有限公司 | Cpr1000核电厂铸造奥氏体不锈钢的热老化评估方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348432U (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57169893A patent/JPS5960357A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376529B1 (ko) * | 1998-09-22 | 2003-06-18 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스 강판의 시효균열 판별방법 |
| US8690268B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-04-08 | Lg Electronics Inc. | Laundry treating apparatus |
| CN104777280A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 苏州热工研究院有限公司 | Cpr1000核电厂铸造奥氏体不锈钢的热老化评估方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331739B2 (ja) | 1988-06-27 |
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