- ベストアンサー
シャルビー衝撃値について
- シャルビー衝撃値とは、切断機の刃物の耐衝撃性を表す指標です。
- 非鉄用の切断機の刃物材質をSKD11で製作しているが、鉄用の刃物材質を検討する必要がある。
- シャルビー衝撃値の高い材質でSKD61を選定したが、硬度HRC50の時に「10mmR」と「2mmUノッチ」の2つの数値が出てきた。違いについて教えてほしい。
- 金属
- 回答数5
- ありがとう数5
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
>刃のカケ対策 プレス金型では考慮しないので、刃の構造など欠けやすい条件があると思われるが、試してみて、対策を検討してからの話になるのでは。 >シャルビー衝撃値の高い材質でSKD61を選定 熱間工具用でそれだけでも適材とは思いません。 シャルビー衝撃値だけが指標となるかも疑問。 SKD11でも高温焼戻で硬さをHRC58程度に下げると衝撃値は上がる。 SKD11が低いのは炭化物の結晶が大きい為で、粉末ハイスは硬さを上げても衝撃値はあまり低下しない。
その他の回答 (4)
（1）再 前記の日立金属の資料より、 ＞シャルビー衝撃値がSKD11の2～3倍程度で硬度がHRC55以上ある材質 ハイスにすれば余裕で充たすが、SKD11の改良品種SLD-MAGIC、他社品もある。 しかしどうも贅沢が気がして、命題の立て方に疑問を抱くのです。 社内設備を作るだけなら尚更だし、切断機のメーカであっても刃は専門業者に委ねてよいのでは。 http://shkjp.com/category/products/metal 金属せん断刃物の専門 http://qoncut.com/ サイズ小で量産向。材料の選び方から詳しい資料 後者は関の孫六の末裔？。正宗たらんと技盗み、真似は如何と思うが、、、様々な切断機を手掛けた知識と材料熱処理の知識、それに刃付用設備を揃えた処を追う労を掛けるより別な所に注げばよい。 金型でもいえること。 丸パンチはミスミの独壇場。国内＝世界有数の型屋でも内製はコストが合わない。 http://www.sanyo-steel.co.jp/technology/images/pdf/7/07-8.pdf 金型の損傷形態と寿命向上対策 図6 冷間金型における割れ対策 硬さについて矢印が↑↓につくことに要注目。 専門業者任せにすれば材料知識・熱処理知識が不要とは言いません。 むしろその中で知識を磨くことが出来、他への展開もできます。 回答（2）の資料 ＜ 溶着金属の衝撃値 ＞ 溶接における 溶着金属を論じたもので刃への適用はできないと思われ
お礼
再度のご回答ありがとうございます。 切断機は弊社が製造しているものですが、刃物は専門メーカにお願いしています。 現在、刃物メーカへはSKD61より硬度が高く、SKD11より靭性（シャルビー衝撃値）が大きい材料で製作できるかを問合せしています。
少し気になったのだが、製品（切断機の刃）の材質検討であるのであれば、 実際の製品形状での実機試験での比較はできないのだろうか？ 或いは実際に使ってみた結果を評価された方が、私は賢明な気がします。 更に靭性は同鋼種・硬度によって左程かわらないことから金属組織の粒度の粗さ とかミクロ的に突っ込んで考えて見たほうが更に貴社のノウハウが蓄積されて、 より深く技術を探求できるのではないだろうか・・・上から目線ですみません。
お礼
ご回答ありがとうございました。 弊社のお客は、特殊仕様の要求を出した時に結果の良し悪しよりも、それ以上にトライしてくれたことのほうを評価してくれています。 もちろん良い結果が出ることに越したことはありませんが。 失敗してもそれはそれでノウハウになっています。 そう意味で、割と恵まれた環境で仕事をしていて、ありがたいことです。
> 刃のカケ対策としてシャルビー衝撃値の高い材質でSKD61を選定したのですが、その数値が > 硬度HRC50の時「10mmR」で250J/cm2と「2mmUノッチ」で36J/cm2の2種類の数値が出てきました。 > その違いについてご教授願います。 記載の如く、“「10mmR」で250J/cm2”と“「2mmUノッチ」で36J/cm2”です。 「10mmR」は「2mmUノッチ」に比べて応力の集中が少ない。 菓子袋の開封がしやすいように、ノッチ（切り口）を付けるのと同じです。 cm^2当たり250J位まで保持できるか、36J位まで保持できるかといった内容です。 (ジュール（英: Joule、記号：J）は、エネルギー、仕事、熱量、電力量の単位である) 脆くない方が欠け難いので、硬度は若干低目か内部との硬度差を付けるかの工夫が必要です。 まあ誰しもありがちなことです。 コロンブスの卵的横展開というか、水平展開ですから。
お礼
ご回答ありがとうございました。 菓子袋の様にノッチがあるなしで、開封する力に違いがあることは人間誰しも経験していることでした。 ただ今回の様に差が6倍もあるとが少し気になり質問をしてみました。
計装化衝撃試験によれば、高硬度鋼の衝撃値(吸収エネルギー)のほとんどは亀裂の発生によるものである(吸収エネルギーを亀裂の発生と進展に分ける)。このためノッチ形状が亀裂が発生しやすい形状の衝撃試験ほど衝撃値は低くなる。 文献(1)図22に2mmUノッチと5mmUノッチの衝撃値の比較があり、5mmU値の方がずっと大きい。但し材料はSS41であるため、高硬度鋼よりも差が小さい。 「シャルビー衝撃値がSKD11の2～3倍程度で硬度がHRC55以上ある材質」 回答(1)の2番目のURLの「靱性」の項目に答えがある。同じHRC60でも、SDK11(SLD)よりも靱性が何倍もある鋼種が出ている。
お礼
ご回答ありがとうございます。 切り欠き部の形状による数値の差であることは理解できました。 各材質を比較する時は、形状及び単位に気を付け比較します。 SKD11と同等の硬度で靭性(衝撃値)が何倍もある鋼種があることも確認しました。
お礼
ご回答ありがとうございます。 2種類のシャルビー衝撃値についての質問をした理由は、下記の様な背景があります。 今までは、非鉄用の切断機として客先に説明した上で、鉄系の物を切断をした場合は、刃物の保証はしない事を了解して頂いていました。 刃物の再研削依頼品を見ますと、鉄系を切断した刃物は摩耗ではなくカケているものが多いのです。 今回は、客先からの要求により、何らかの対策をすることになりました。 SKD61は刃物メーカから勧められたもので、衝撃値が大きい熱間工具鋼が選ばれたものと予想しています。 刃物メーカの推薦があるものの、SKD61の硬度の低さが、カケではなく摩耗の方で問題にならなかと危惧しています。