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チッカによる靭性変化とタワミの関係
- プラスチック金型でのチッカによる靭性の変化とタワミの関係について、具体的な数値を示したいと思っています。
- 質問の本意は、タワミ量に変化が発生し、縦弾性係数や靭性グラフのカーブも変化するはずだということです。
- 具体的な計算式が見つからず、文献にも記載がないため、質問を投稿しました。皆さんの回答をお待ちしています。
- 熱処理
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表面を硬化する処理は、 ? 窒化処理、 ? 浸炭焼入れ処理、 ? 高周波焼入れ処理 等々があります。 そして、?と?は、明確に硬度と引張強さが比例関係にあり、且つ 縦弾性係数も略一定なので、撓み量が増えます。 また、硬化層も0.8mm程度から数ミリあり板厚の両端に一番大きな 力が加わる曲げ応力では、撓み量は増加します。 しかし、?は表面に10～20μm程度で、しかも硬度と引張強さが明確 に比例関係ではなく、撓み量増加に殆ど貢献しない仕様となります。 硬質クロムメッキ等と同じで、耐磨耗性は向上しますが、靭性の向上 はあまり期待ができないと考えます。 一度、貴殿も曲げ応力の計算理論を基に、確認をしてみて下さい。
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?体験的なことですがΦ６×４００の丸棒２本 片方は”SKD61、チッカピン”もう片方は”同材質で（生）”この２本両端 両手で持ち、曲げて見ると違いが良くわかります とありますが、材質が同じでも生材と焼き入れ焼き戻ししたものでは引張り強さ、硬さが全く違います。 窒化と一口にいってもいろいろな種類がありますが、生材に処理するとは思えません。 焼き入れ、高温焼き戻ししてから窒化していると思われます。 手で曲げてみて弾性係数の違いは分からないと思います。 手で曲げて判るというのは弾性限度、降伏点、引張り強さ、硬さの違いでないですか？ それと靭性グラフとはどのようなものですか？
回答やアドバイスでなくてすいません。 『補足要求』と言うほど大そうなものではありませんが 「チッカすると靭性ＵＰする」 と言うのは恥ずかしながら初耳です。 靭性でも剛性でも良いのですがそのようなことが書かれている文献等 ご存知でしたら教えてください。 個人的には、多くの方がおっしゃるとおり窒化による硬化層は薄いので 表面硬さ以外の機械的性質に影響を与えるとは考えにくいのですが・・・ to回答(3)_ｓｙｏ002さん 回答(2)_作成者： 後の先、アフターユーさんの言われる 『縦弾性係数は同じで撓みが増える』と言うのは弾性限界が大きくなる と言うことでは？
追記の（極端な例）では明らかにヤング率の違う物質が最外周にくるという例ですが、これを窒化と同じように考えるのは乱暴すぎますね！ 靭性と剛性は違います。あなたが知りたいのはヤング率が変わるかという質問ですね。 答えは ヤング率は変わりません（変わったとしても測定誤差程度ですよ） 硬さと引張り強さは比例関係にありますが、これらとヤング率は全くの別ものです。 ヤング率とは引張り試験したときの応力-ひずみ線図の比例限度以下での傾きです。 窒化したものと、してないものを引張り試験にかけて、傾き変わるか測定したらすぐに答えが得られます。 超音波等でのヤング率測定は今回のケースでは使えませんよ。
回答２さんの 「且つ縦弾性係数も略一定なので、撓み量が増えます。」 というのはどういうことでしょうか？縦弾性係数は同じで撓みが増える？ 「硬化層も0.8mm程度から数ミリあり板厚の両端に一番大きな 力が加わる曲げ応力では、撓み量は増加します。」 というのもおかしくないですか？
窒化により靭性がアップするかは知りませんが、表面の硬さは上がります。 たわみについては硬さや引張り強さには関係なく、弾性係数（ヤング率）と形状係数（断面２次モーメント）で決まります。 弾性係数は構造鈍感な性質で例えば、鋼を熱処理して相変化を起こしても弾性係数は変わりません。 窒化は表層の数ミクロン～数十ミクロンまでしか硬化しません。弾性係数は変わらないし、表面硬さは上がっても引張り強さまで変わることは無いと思います。 ところで、靭性、引張り強さ、硬さ、剛性、弾性係数といった用語はきちんと理解していますか？ それができてないと、知りたい答えは得られません。
お礼
回答ありがとうございました さらに追及していきたいと思います
お礼
誠に有難うございます 熱処理技術に関しては素人ですが 大きな光が見えた気がします「合体形状（表面"硬化"、内側”生”）の断面二次モーメント式の確立」など作業が沢山有りますが 追及していきます