加熱温度と保温時間は鋼塊の鍛造プロセスにどのような影響を与えますか?

鋼塊の鍛造プロセスに及ぼす加熱温度と保温時間の影響。加熱温度と絶縁時間は、鋼インゴットの鍛造プロセスにおける 2 つの主要なパラメーターであり、ブランクの塑性と最終製品の品質に直接影響します。適切な加熱温度を選択する際には、鋼の化学組成と鍛造プロセスの要件を考慮する必要があります。

まず、加熱温度が鋼塊に与える影響について理解を深めてみましょう。加熱温度が高すぎると、鋼インゴット内の結晶粒が急速に成長し、材料の可塑性が低下する可能性があります。一方、加熱温度が低すぎると加熱不足となり、鋼塊の温度分布が不均一となり、鍛造品の品質に影響を与える場合がある。したがって、鋼インゴットが必要な可塑性を確実に達成するには、適切な加熱温度を選択することが重要です。

鍛造マニュアルによると、鋼塊を鍛造する際の加熱温度は一般的に1150～1270℃とされています。但し、鍛造比が1.5未満の場合は、相応の調整が必要となります。例えば、普通鋼種の場合、鍛造比1.5～1.3の場合、推奨加熱温度は1050℃となります。鍛造比が1.3未満の場合や、局所的に鍛造比が存在しない場合には、加熱温度を950℃まで下げることを推奨します。

加熱温度に加えて、絶縁時間も鋼インゴットの塑性と温度均一性を決定する重要なパラメータの 1 つです。保温時間の長さは、鋼塊の中心部が鍛造温度に到達し、各部の温度分布を均一にできるかどうかに直接影響します。断熱時間を長くすると、鋼インゴットの内部温度が徐々に均一になり、それによってインゴットの塑性が向上し、鍛造品の変形や欠陥が減少します。したがって、鍛造プロセスを設計する際には、鍛造要件と品質基準を満たすために絶縁時間を合理的に決定する必要があります。

要約すると、加熱温度と保持時間は鋼インゴットの鍛造プロセスにおいて非常に重要なパラメーターです。適切な加熱温度と合理的な絶縁時間を選択することにより、鋼塊に必要な塑性が十分に得られ、各部の温度均一性が確保されます。したがって、大きな鋼インゴットの場合は、内部欠陥の拡大や、室温まで冷却したときに発生する熱応力や構造応力によって引き起こされるインゴット破損のリスクを回避するために、脱型後に熱いインゴットを装入するのが最善です。