搬送中部分保温によるテーラードテンパリング

めっきホットスタンピング用鋼板を約 5s で断熱シート上に搬送し，直後に断熱シートで挟 み込むことで鋼板全体をt_i=50~85s保温し，5sで金型へ搬送し，下死点保持10sでダイクエ ンチングした．また比較のため自然空冷した鋼板も同様にダイクエンチングした．

自然空冷および温度低下を防止した鋼板の温度履歴を Fig. 5.23 に示す．加熱温度が高い ほどフェライト変態に伴う変態発熱の開始が遅くなった．また断熱シートによる保温によっ て温度低下は大きく防がれており，保温開始から 100s までの冷却速度は約 1.5ºC/s であっ た．

Fig. 5.22. Procedure for hot stamping for heat insulation.

Fig. 5.23. Variation in sheet temperature for heat insulation and natural air-cooling.

Heat insulation sheet, thickness: 10 mm

Transfer:

5s

(d) Die quenching，

holding time: 10 s (b) Heat insulation,

t_i= 50 – 85 s Transfer:

5 s

(c) Natural air-cooling，t_a= 10 – 70 s (a)Heating

T = 910, 960 ºC Furnace

40

60

0 200 400 600 800 1000

Cooling time [s]

Sheet temperature [ºC]

20 40 60 80 100

Start insulation 910 ºC,

air cooling 960 ºC, air cooling T = 960 ºC, insulation

910 ºC, insulation

ハット曲げ成形品の底部における硬さと炉より取出しからダイクエンチングまでの時間

の関係をFig. 5.24に示す．焼入れ防止のためには，加熱温度が高いほど長い空冷時間が必要

であった．一方保温された鋼板は，加熱温度が高いほど長い時間焼入れが可能であった．加 熱温度が高くなると，焼入れには有利であるが，焼入れ防止のためには不利となる．

Fig. 5.24. Relationship between Vickers hardness of bent sheet at bottom centre and time from start of transfer to die quenching.

Fig. 5.25. Condition for tailored tempering by partial heat insulation during transferring.

0 100 200 300 400 500

20 40 60 80 100

Time from start of transfer to die quenching [s]

Vickers hardness of bent sheet at bottom centre[HV1]

T = 910 ºC，

air cooling

960 ºC, insulation

960 ºC，

air cooling

910 ºC, insulation

5.7.3. 搬送中部分保温によるテーラードテンパリング実験方法

Fig. 5.24で得られた結果を用いて，Fig. 5.25に示す搬送中部分保温によるテーラードテン

パリング実験を行った．t=1.6mmの台形型の鋼板の半分を断熱シートで覆うことで温度低下 を部分防止し，ハット曲げホットスタンピングした．加熱温度はT=960ºC，保温時間はt_i =45-75sとし，金型はFig. 5.6(c)に示す全体金型を用いた．

5.7.4. テーラードテンパリング結果

加熱炉より取出し後の鋼板の温度履歴を Fig. 5.26 に示す．温度は熱電対によって測定し た．保温によって温度低下が部分的に防がれ，フェライト変態開始を遅らせることができた．

t_i=45,75sにおけるダイクエンチング直前の鋼板温度分布をFig. 5.27に示す．鋼板中央の温

度をサーモグラフィで測定した．保温によって150ºC程度の温度分布が与えられた．

Fig. 5.26. Variation in sheet temperature during transfer.

Fig. 5.27. Temperature distribution in sheet on die just before forming.

40130

Thermocouples

0 200 400 600 800 1000

20 40 60 80

Sheet temperature[ºC]

Natural air cooling Heat insulation

Ferrite transformation Start of insulation

Time from start of transfer [s]

0 x

0 100 200 300 400 500 600 700 800

50 100 150 200

Distance from edge of high strength partx[mm]

High ductility High strength

t_i= 45 s 75 s

Sheet temperature[ºC]

成形品底角部における硬さ分布をFig. 5.28に示す．t_i=50s以上で高延性部の温度が十分に 低下し，部分的に焼入れが防止された．一方温度低下を防ぐことによって，75sにおいても 十分に焼入れ可能であった．また x=80~110mm の約 30mm が硬さの遷移領域となった．な お成形品端部におけるスプリングバック角度は1º程度であった．

Fig. 5.28. Hardness distribution of bent sheet around bottom corner.