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加工硬化指数とは？
- 加工硬化指数は金属の硬さを表す指標です。
- 材料が加工を受けると硬化していくため、加工を加えても指数は変化しません。
- しかし、焼鈍材と加工材では硬さが異なるため、間違いが生じます。
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再出です。 それは、針金をＵ曲げと∩曲げを繰り返すと、 ◆ 貴殿の理論では、永遠に繰り返すことができる ◇ 実際は、加工硬化にて伸び（塑性変形量）が減少して、亀裂が増加し破断する となります。 …、再度引張試験をしても基本的には同じ曲線を途中から辿ると教科書には記載があります ＝ 加工硬化係数nが一定 とはなりません。 何故なら、加工硬化係数nも、一種の係数です。 σ＝Kε となるための係数が^n 。 ですから、εが小さく変化すると、係数も反比例で^n変化するです。 そして、 加工硬化係数（n値）が大きいほど、局部収縮発生までの伸びが大きいため絞り性が良くなる。 一般にn値は、0.15～0.45程度であるが、下記の代表例もある。 ・アルミニウム（軟）0.27 ・黄銅2種65/35（軟）0.55 ・18-8ステンレス 0.50 の記載が紛らわしい。 本来、材料毎の延性（絞り性）確認用に使用している。 同じように、同じ材料で、延性（絞り性）が悪化した場合には、加工硬化係数（n値）が下がる。 と、いった具合に観ます。 尚、（n値）と（~n値）を混乱しないように。 もう一つ、紛らわしい内容がある。 それは、同じ材料で、加工硬化により、表面硬度が上がります。 表面硬度が上がる事は、鋼類では引張強さ（σ）も上がる事を意味します。 （鋼類は、ある範囲間、硬度と引張強さは比例関係にある。硬度換算表の引張強さ欄要参照） ですが、引張強さ（σ）変化は、延性（絞り性）と反比例の関係ではないので、 やはり、加工硬化係数（n値）は一定ではないとなります。 以上からも、 > 例えば真応力真ひずみ曲線の加工硬化領域で途中で除荷して、再度引張試験をしても > 基本的には同じ曲線を途中から辿ると教科書には記載があります。 は、基本的には同じ曲線 ⇒ 同じような の意味合いであり、 係数化で用いる等号（＝）程厳密な物ではない、傾向と考えるべきだと思いますよ。 貴殿の如く、 σ=Kε^n の等号式で係数を活用する使用方法なら、 > 同じ材料をスタートとする焼鈍材と焼鈍材に加工を加えた加工材においても > どちらも同じn値を取る は、否であり、誤りである。 延性（絞り性）の良し悪しを確認する値なら、同じn値を取るでよくなる。 http://www.monozukuri.org/mono/db-dmrc/press/text/text11.htm に記載されている、“ｎ値を加工硬化係数あるいは歪み硬化指数とも呼ばれている” の使用法で活用するもの。（σ=Kε^n の等号式で係数を活用する使用法は、否である）
その他の回答 (3)
「同じ材料の焼鈍材と加工材のどちらも同じn値を取る」 正しい。 「結果どちらの材料も同じ均一伸びを得る事になってしまう」 正しくない。均一伸びには限界値があるのだから、得られる均一伸び量は、当然焼鈍材で大きく、冷間加工材では小さい。 n値は加工硬化挙動を表しているが、全伸びあるいは均一伸びの値(延性)とは直接の関係はない。
n値は材料固有として 加工硬化の開始点＝降伏点は、焼鈍材がもっとも低い。 ある程度加工硬化をさせた材料は降伏点が上昇し、かつ（その時点からの）伸びは低下。 http://fracmech.me.es.osaka-u.ac.jp/days/staff/kizaiB4.pdf 図9.3 冷間加工と応力―ひすみ線図との関係 冷間加工度の増加 ⇒ 降伏点が高くなる。塑性ひすみが小さくなる。 冷間圧延％なので、真ひずみと伸びは本来と少し異なるかもしれません。
補足
ご回答頂きありがとうございます。 ご指摘頂いたように塑性ひずみが小さくなるのは現実的には間違いがないのですが、下の方にも記載させて頂いたように 例えば真応力真ひずみ曲線の加工硬化領域で途中で除荷して、再度引張試験をしても基本的には同じ曲線を途中から辿ると教科書には記載があります。 この場合、同じ曲線を辿るという事はひずみを加えても、結局n値は同じ値になりませんか？ もし、何かアドバイス頂けるようでしたらお願いいたします。 切実に困っております。
> この考えだと、同じ材料をスタートとする焼鈍材と焼鈍材に加工を加えた加工材においても > どちらも同じn値を取るはずとなってしまい、…… は、否では？ URLを要確認。
補足
ご回答頂きありがとうございます。 ご指摘の通りおそらく、その部分が現実的には間違っていると思うのですが、 例えば真応力真ひずみ曲線の加工硬化領域で途中で除荷して、再度引張試験をしても基本的には同じ曲線を途中から辿ると教科書には記載があります。 この場合、同じ曲線を辿るという事はひずみを加えても、結局n値は同じ値になりませんか？そうなると何故伸びが減少するのか分からない・・・ 実際には加工材のn値は低くなると思うのですがじゃあ同じ曲線に乗らないのかというと乗る・・・ ご見解はお持ちでないでしょうか？
お礼
非常に丁寧なご説明ありがとうございました。 引張強さの変化は延性と反比例の関係ではないという点は私も同感であり、少しこの辺りを中心にもう少し精度の上げる事の出来る計算を進めていきたいと思います。 本当に助かりました。ありがとうございます。