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鍛造とは、鍛造機械を使用して金属ワークに圧力を加え、塑性変形を引き起こして、特定の機械的特性、形状、サイズを備えた鍛造品を得るプロセスです。鍛造における表面処理には、表面硬化処理や表面化学熱処理などさまざまな方法があります。表面硬化では、ワークピースの表面を急冷温度まで急速に加熱し、その後急速に冷却します。これにより、表面層のみが急冷された構造になり、中心部は焼入れ前の構造が維持されます。表面化学熱処理により、ワーク表面に均一な化学組成、高硬度、優れた耐摩耗性の層を形成し、表面硬度と耐摩耗性が向上します。もう 1 つの装飾技法は表面鍛造です。これは、さまざまな形状のハンマーを使用して金属表面にさまざまな点状のテクスチャを作成することによって行われます。
大きな結晶粒は、高すぎる鍛造開始温度、不適切な変形、高すぎる最終鍛造温度、または臨界変形領域内の変形によって発生することがよくあります。アルミニウム合金の過度の変形はテクスチャの形成につながる可能性があります。高温合金の変形温度が低いと結晶粒が粗大化し、鍛造品の可塑性、靭性、疲労性能が低下する可能性があります。
これは、鍛造品の特定の領域の粒子が特に大きく、他の領域の粒子が小さい場合に発生します。原因には、さまざまな程度の結晶粒の断片化を引き起こす、ワークピース全体にわたる不均一な変形、臨界変形ゾーン内の局所的な領域の変形、高温合金の局所的な加工硬化、または焼き入れ加熱中の局所的な結晶粒の成長などが含まれます。耐熱鋼および高温合金は、不均一な粒径の影響を特に受けやすく、鍛造品の耐久性と疲労性能を大幅に低下させます。
冷間硬化は、変形が低すぎる温度または速すぎる場合、または鍛造後の冷却が速すぎる場合に発生します。そのため、再結晶による軟化と変形による強化（硬化）が追いつかず、熱間鍛造後の鍛造中に冷間変形組織の一部が残留してしまいます。この構造により、強度と硬度は向上しますが、可塑性と靭性は低下します。極度の冷間硬化は鍛造亀裂を引き起こす可能性があります。
亀裂は多くの場合、鍛造時の大きな引張応力、せん断応力、または追加の引張応力によって発生します。これらは通常、ワークピースに最も大きな応力がかかり、最も薄い場所に発生します。ビレットの表面または内部の微小亀裂、ビレット内の構造欠陥、材料の可塑性を低下させる不適切な熱処理温度、材料の可塑性を超える過剰な変形速度または度合いはすべて、粗大化、伸び、打ち抜き、穴の拡張などのさまざまなプロセス中に亀裂を引き起こす可能性があります。曲げ、押し出し加工。
亀裂は鍛造表面に亀のような浅い亀裂として現れます。鍛造中に引張応力がかかる表面 (充填されていない突起や曲がった部品など) は、この欠陥が最も発生しやすくなります。内部原因としては、原材料中の Cu、Sn などの易溶性元素が過剰であること、および銅の析出、粗粒成長、長時間の高温加熱後の鋼表面の脱炭、または複数回再加熱された表面。燃料中の硫黄含有量が高いと、硫黄が鋼の表面に浸透します。
型鍛造やトリミング時にパーティングラインでフラッシュクラックが発生します。原因としては、型鍛造時の強打撃による激しい金属流動によるバリの発生などが考えられます。マグネシウム合金型鍛造品のトリミング温度が低い。銅合金型鍛造品のトリミング温度が高い。
鍛造品のパーティングラインに沿って発生する亀裂です。原料中の非金属介在物、型鍛造時のパーティングラインへの流動や集中、あるいは型鍛造時に残留した引け巣がバリに押し込まれることにより、パーティングラインクラックが発生することが多い。
折り畳みは、金属の変形プロセス中に酸化した表面金属層が集まるときに発生します。これは、2 つ (またはそれ以上) の金属流の収束、隣接する表面金属を運ぶ単一の金属流の急速で広範な流れ、変形する金属の曲げと逆流、または金属の部分的な変形によって生じる可能性があります。別の部分に押し込まれます。折り加工は、素材とビレットの形状、金型の設計、成形工程の配置、潤滑、実際の鍛造作業に関係します。折り曲げは部品の耐荷重面積を減らすだけでなく、動作中の応力集中により疲労の原因となることがよくあります。
フロースルーは、不適切な流線型分配の一種です。流通領域では、もともと一定の角度で分布していた流線が収束し、流通領域内と外で粒径に大きな差が生じる可能性があります。フロースルーの原因は褶曲に似ており、2 つの金属流の収束、または 1 つの金属流が他の金属流を運ぶことによって形成されます。金属がまだ全体であるフロースルーは、特にフロースルーバンドの両側で粒子サイズに大きな差がある場合、鍛造品の機械的特性を低下させます。
鍛造品における低倍率での流線切断、逆流、渦などの現象を指します。不適切な金型設計または鍛造方法の選択により、プレハブビレットの流線が乱れます。作業員による不適切な操作や不均一な金属の流れを引き起こす金型の磨耗はすべて、鍛造品の流線分布の低下につながる可能性があります。乱れた流線はさまざまな機械的特性を低下させるため、重要な鍛造品には流線分布の要件が求められることがよくあります。
これは主に鋳造インゴットから作られた鍛造品で発生します。鋳造組織は主に鍛造品の変形しにくい部分に残ります。鋳造組織残りの主な原因は、不十分な鍛造比と不適切な鍛造方法です。これにより、鍛造品の特性が低下し、特に靭性と疲労性能に影響を与える可能性があります。
これは主にレデブライト系工具鋼やダイス鋼で発生します。これは主に、鍛造品中の炭化物が大きなブロックまたは網目状に不均一に分布していることが原因です。主な原因は、素材中の炭化物の偏析不良と、改造時の不十分な鍛造比または不適切な鍛造方法が組み合わさったことです。この欠陥のある鍛造品は、熱処理中に局所的な過熱や焼割れが発生しやすく、また、鍛造品で作られた工具や金型は使用中に欠ける可能性が高くなります。
帯状組織とは、鍛造品においてフェライトとパーライト、フェライトとオーステナイト、フェライトとベイナイト、またはフェライトとマルテンサイトが帯状に分布している組織です。亜共析鋼、オーステナイト鋼、半マルテンサイト鋼に多く発生します。この構造は、二相共存状況での変形中に形成され、材料の横方向の可塑性、特に衝撃靱性を低下させます。鍛造品や部品は、鍛造中または加工中にフェライト バンドまたは 2 つの相間の界面に沿って亀裂が生じることがよくあります。
これは主に、寸法が図面の要件を満たしていないリブ、コーナー、アングル、および丸いコーナーで発生します。原因としては、鍛造温度が低い、金属の流れが悪い、などが考えられます。設備のトン数が不十分であるか、打撃力が不十分である。ブランクダイの設計が不十分、ブランクの体積または断面寸法が不適合。ダイキャビティ内の酸化皮膜または変形した金属の蓄積。
鍛造不足とは、パーティング ラインに垂直な寸法が一般的に増加することを指します。考えられる原因としては、鍛造温度が低いこと。設備のトン数、打撃力、打撃回数が不十分です。
位置ずれとは、鍛造品の上半分がパーティング ラインに沿って下半分に対してずれていることです。考えられる原因としては、スライダー（ハンマーヘッド）とガイドとの隙間が大きすぎる、不整列力を除去するためのロック口やガイドポストが欠けている貧弱な金型設計。金型の取り付けが悪い。
鍛造は、部品本体の内部構造に高い要求が求められる成形製造プロセスです。ZONZE は、部品コストを管理してコスト効率の高い生産とサイクルタイムの短縮を保証することで、より良い結果を達成できるよう支援します。
