[發明專利]冷加工部件的硬度推斷方法及鋼材的硬度-等效塑性應變曲線獲取方法

有效

• 申請號: 201880018598.3
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110431397B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 山形光晴;吉川伸麻;塚野保嗣
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N3/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本發明提供一種冷加工部件的硬度推斷方法，其中，使用載置試片的載置臺和與試片接觸的接觸面是曲面的沖頭，對載置于載置臺的試片進行壓縮，制成具有與沖頭的接觸面的形狀相對應的形狀的凹坑部的硬度測量用試片，在凹坑部中將板厚變化的方向作為測量方向，在測量方向的多個硬度測量位置處測量硬度測量用試片的硬度，通過數值解析來計算等效塑性應變，基于各硬度測量位置處的硬度和等效塑性應變，來獲取硬度?等效塑性應變曲線，通過數值解析來計算冷加工部件的等效塑性應變的值，基于硬度?等效塑性應變曲線，根據計算出的冷加工部件的任意部位的等效塑性應變的值來確定硬度。

技術領域

本發明涉及冷加工部件的硬度預測方法及鋼材的硬度-等效塑性應變曲線獲取方法。

背景技術

在包含板鍛造的冷加工部件的加工中，掌握材料的機械性質在加工工序設計方面是重要的。作為材料的機械性質之一的加工硬化特性能夠基于材料的應力-應變曲線來獲取，對材料施加的塑性應變越大，則材料的加工硬化程度也越大。但是，在通過冷加工成形部件的情況下，由于冷加工后的材料內部的塑性應變不一致，因此在其內部產生硬度分布。因此，尋求一種高精度地求出冷加工部件的任意部位的硬度的方法。

例如在專利文獻1中公開了這樣的方法：在圓柱狀試片設置凹坑，在向凹坑內填充液體潤滑劑從而減小了摩擦的影響的狀態下進行圓柱壓縮試驗，來測量材料的硬度與應變之間的關系。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本平7－333127號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，在上述專利文獻1的方法中，為了防止圓柱狀試片的壓縮時的壓曲，試片的長寬比存在極限，若該試片的長寬比大于1.0，則難以施加應變。此外，通常從一個試片只能獲得對于一個壓縮量(應變量)而言的塑性應變，因此為了獲取對于多個壓縮量而言的塑性應變從而獲得材料的硬度與應變之間的關系，需要改變壓縮量而進行多次壓縮試驗。而且，由薄鋼板制成圓柱壓縮試片是困難的。

因此，本發明是鑒于上述問題而完成的，本發明的目的在于，提供一種新穎且進行了改良的冷加工部件的硬度預測方法，該冷加工部件的硬度預測方法能夠通過一次壓縮試驗獲取對于壓縮量而言的塑性應變，從而獲得材料的硬度與應變之間的關系。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，根據本發明的某個觀點，提供一種冷加工部件的硬度推斷方法，其中，使用載置試片的載置臺和與試片接觸的接觸面是曲面的沖頭，利用沖頭對載置于載置臺的試片進行壓縮，制成具有與沖頭的接觸面的形狀相對應的形狀的凹坑部的硬度測量用試片，在凹坑部中將板厚變化的方向作為測量方向，在測量方向的多個硬度測量位置處測量硬度測量用試片的硬度，通過數值解析來計算硬度測量用試片的等效塑性應變，基于各硬度測量位置處的硬度和等效塑性應變，來獲取硬度-等效塑性應變曲線，通過數值解析來計算冷加工部件的等效塑性應變的值，基于硬度-等效塑性應變曲線，根據計算出的冷加工部件的任意部位的等效塑性應變的值來確定硬度。

試片可以是平板狀。

可以在將所述試片在板寬方向上進行了約束的狀態下，利用所述沖頭壓縮所述試片而制成硬度測量用試片。

可以將硬度測量用試片制成為具有這樣的應變分布：包含比在單軸拉伸試驗中得到的均勻伸長率大的應變區域。

將硬度測量用試片制成為具有這樣的應變分布：包含等效塑性應變大于1.0的應變區域。

從硬度測量用試片的凹坑部的中心起沿測量方向以預定的間隔設定硬度測量位置。