二重円筒部品の鍛造試験

鍛造試験にはハイブリット油圧サーボプレス（SDH110 アマダ製）を用いた．Fig 3.1 はプレスの外観を示す．プレス機は，金型，温度制御装置により構成されている．Fig 3.2 に鍛造金型，Fig 3.3 に鍛造成形品の形状を示す．金型の材質は SKD61 製で

Fig 3.2 に示すようにパンチとダイスともに台座との間にセラミック板を設置しボルスター

等への伝熱を防ぐ構造となっている．鍛造成形品は底板の一方側が二重円筒形状で あり，もう一方側がボス形状である．鍛造加工では円筒側が後方押出 ，ボス側は前方 押出の変形様式になる．金型はパンチ側が二重円筒形状で円筒部の抜き勾配は 2°

とし，ダイス側のボス部 の抜 き勾 配は 1°とした．円 筒 壁の厚 みは最 大 5mm，高 さは

20mm，底板の厚さが 6.5mm となるよう押出ストロークを決定した．押出ストロークの理

論値は10.5mmであるが，プレス機および金型の弾性変形を考慮して，実験での押出

ストロークは11.5mmとなるように下死点を設定している．鍛造成形後はノックアウトピン により金型からの成形品を排出することが可能である．

Fig 3.4 は鍛造実験に使用したビレットの形状を示している.ビレットは供試材料の棒

の中心位置から長手方向と鍛造方向が平行となるように直径 50mm，長さ 17 mm の 円柱形状を削り出し，その後，1000 番のサンドペーパーで研磨した.潤滑剤は 2 章で 用いた油系潤滑剤 GM-100 を使用し，加熱前のビレットに刷毛により全面塗布した．

所定の温度まで加熱されたダイスにビレットを投入し一定時間加熱後に鍛造試験を実 施 し た ． また ， 材 料 の 均 質 化 処 理 の 影 響 も 調 べ るた め， 電 気 炉 を 用 い て ビレ ットを 500℃，48 時間の熱処理を行った後に鍛造試験に使用した.

Fig 3.1 Photos of the appearance of forging press

Fig 3.2Photo of forging die set

[Unit：mm]

Fig 3.3 Shape of forging product

Fig 3.4 Billet shape for forging

Table 3.1 に鍛造実験の条件を示す．鍛造成形品についてはノギスにより底板面か らの壁高さおよびボス高さの寸法を測定した．鍛造 成形 品 の組織 は，中心 で縦方 向 に切 断 した後 ，樹 脂 埋 めし，炭 化 シリコン耐 水 研 磨 紙 #500，#800，#1000，#1200，

#2400，#4000で研磨し，その後粒径15μmと3μmのダイヤモンド研磨液で仕上げた．

その後 2.2.3 節において述べたように腐食させた後に，光学顕微鏡で組織を観察した．

鍛 造 成 形 品 の 断 面 は,背 面 反 射 電 子 回 折 装 置 を 備 え た 走 査 型 電 子 顕 微 鏡

(SEM/EBSD)を用いて結晶方位解析を行った．

Table 3.1 Condition of forging test

Material AXM4303

Billet thickness ［mm］ 17 Punch stroke ［mm］ 11.5

Temperature [℃] 300，350，400，450 Forging speed [mm/s] 0.1

Motion Constant speed

Lubricant GM-100