熱間加工再現試験装置(サーメックマスターZ)の紹介
<装置概要及び構成・性能>
- 装置概要
所定の金属材料試験片における様々な加工条件(温度・歪み)を希望する雰囲気中で与え、加工中および加工後に生じる諸現象(変形抵抗・組織変化・延性(絞り)などを的確に捉えると共に、加工直後の変態挙動を検出する装置。 - 装置構成・性能
- 加熱部
・加熱方式:高周波誘導加熱方式(max.15kW)
・加熱範囲:RT~1600℃
・温度検出:「R」熱電対 - 冷却部
・冷媒:ガス(He、N2、Ar)、水
・方式:加熱コイル同軸ノズルルまたは専用ノズル
からの冷媒吹付け方式 - 試験雰囲気
・雰囲気:真空(≦1.3×10-2Pa)、雰囲気ガス(Ar)

写真1 装置外観
表1 加熱・冷却速度
| 項目 | 試験 | 形状 (mm) | 仕様 | 実測値(最高能力) | |
| 加熱 速度 |
圧縮 | 8φ x 12 | RT~1200℃までの平均速度 | 50℃/sec | 218℃/sec |
| 引張 | 8φ x 140 | RT~1200℃までの平均速度 | 70℃/sec | 200℃/sec | |
| 平面歪 | 20 x 50 x 10 | RT~1200℃までの平均速度 | 30℃/sec | 48℃/sec | |
| 冷却 速度 |
圧縮 | 8φ×12 | 1000℃~500℃の平均速度 | He:60℃/sec | 119℃/sec |
| 1000℃~300℃の平均速度 | 水:300℃/sec | 1400℃/sec | |||
| 引張 | 8φ×140 | 1000℃~500℃の平均速度 | He:60℃/sec | 111℃/sec | |
| 1000℃~300℃の平均速度 | 水:300℃/sec | 466℃/sec | |||
| 平面歪 | 20×50×10 | 1000℃~500℃の平均速度 | He:60℃/sec | 32℃/sec | |
| 1000℃~300℃の平均速度 | 水:300℃/sec | 250℃/sec | |||
*1 仕様はメーカー標準、実測値は本装置を使用した場合の最高速度。
*2 冷却にN2を使用した場合、He冷却速度の1/2の速度となる。
- 負荷部
・負荷方式:電気・油圧サーボ方式
・負荷出力:max.100kN
・負荷速度:0.001~1m/sec(無負荷時)
・加 工 量:10mm(圧縮)、50mm(引張) - 膨張測定器
・測定方式:緑色LEDビームによるCCDスキャニング方式(光源:GaNグリーンLED λ=520nm)
<試験内容>
- 圧縮試験・引張試験・平面歪み試験
- 熱間加工後の変態測定
表2 各試験取付状況および試験項目
| 圧縮試験 | 平面歪試験 | 引張試験 | |
| 試験片 取付状況 |
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| 試験片形状 | ![]() |
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| 試験項目 | 単・多段加工(変形抵抗、組織、割れ確認)) | 熱間加工性 | |
| データ処理 | ①「歪-応力」曲線/変形抵抗曲線 ②「ストローク-荷重」曲線 ③「ストローク/荷重-時間」曲線 |
①「歪-応力」曲線 ②降伏点検出 ③「ストローク/荷重-時間」曲線 |
|
・試験項目: CCT、TTT(データ処理:変態点検出、CCT、TTT図作成)

図1.「ストローク/荷重-時間」曲線

図2.「真歪-真応力」曲線

図3「温度-膨張」曲線
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