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ダイカスト用金型の寿命対策

定価(税込)  4,180円

著者
サイズ A5判
ページ数 320頁
ISBNコード 978-4-526-05073-2
コード C3053
発行月 2003年02月
ジャンル 機械

内容

ダイカスト鋳造製品の高品質化は、鋳造技術の高度化と金型管理技術の両技術が融合化されてはじめて可能である。金型の寿命低下はそのまま製品の良否に影響する。金型の寿命向上のための技術的な対策法をわかりやすく解説し、現場の適用法を解説する。

目次

目 次



序 i

第1章 緒論

1.1 概論 1

1.2 ダイカスト金型の問題点 5

1.3 ダイカスト金型の寿命低下要因解析および欠陥発生形態 6

1.4 ダイカスト金型鋼の諸特性 9

1.5 ダイカスト金型関係技術の研究動向 13

1.5.1 熱疲労挙動 14

1.5.2 溶損挙動 15

1.6 ダイカスト金型の評価技術 17

1.6.1 熱疲労評価試験および溶損評価試験の概要 18

1.6.2 X線残留応力測定法の適用 20

1.6.3 表面処理,放電加工,溶接加工した金型鋼の寿命評価の現状 28



参考文献 32



第2章 ダイカスト金型の現状,温度解析と残留応力測定

2.1 緒言 39

2.1.1 ダイカスト鋳造と金型寿命との関係 39

2.1.2 操業状態が金型に与える影響 40

2.2 ダイカスト鋳造の概要 43

2.2.1 ダイカスト金型の表面温度の挙動 44

2.2.2 金型材料および熱処理方法の概要 44

2.2.3 ダイカスト鋳造の操業条件 45

2.2.4 金型形状と表面温度測定および残留応力測定条件 46

2.3 測定結果 49

2.3.1 操業金型の表面温度測定 49

2.3.2 ショットサイクル数と残留応力との関係 51

2.3.3 金型の測定位置と残留応力との関係 55

2.4 金型表面の残留応力発生に起因する考察 56

2.5 ヒートチェックの発生と形態観察 58

2.5.1 ヒートチェック近傍の解析 61

2.6 ダイカスト金型の有限要素法による温度分布および応力分布解析 63

2.6.1 金型および試験材の形状・特性 63

2.6.2 有限要素法解析 64

2.6.3 試験材およびダイカスト金型の解析結果 66



参考文献 68



第3章 熱間金型工具鋼(SDKD61)の諸特性と寿命評価

3.1 緒言 71

3.2 熱疲労試験および溶損試験評価法 72

3.2.1 実験方法および評価方法 72

3.2.2 金型鋼および熱処理 72

3.2.3 熱疲労評価試験と溶損試験方法 76

3.3 実験結果および考察 77

3.3.1 金型鋼の熱疲労試験サイクル数と残留応力との関係 77

3.3.2 試験温度の違いに及ぼす残留応力の影響 81

3.3.3 クラック発生数および発生頻度と素材組成との関係 82

3.3.4 クラック発生形態の観察 86

3.3.5 金型鋼の溶損試験による重量減少量 88

3.4 金型鋼の熱疲労挙動の検証と評価試験結果 89

3.5 金型鋼の溶損特性に関する表面挙動の考察 92



参考文献 94



第4章 軟窒化および浸硫窒化処理金型鋼の寿命評価

4.1 緒言 97

4.2 表面処理概論 98

4.2.1 表面処理法の分類 99

4.2.2 表面処理金型の損傷原因 102

4.2.3 表面処理金型に求められる特性 103

4.3 各種の表面処理 104

4.3.1 窒化処理 104

4.3.2 軟窒化および浸硫窒化処理方法 104

4.3.3 表面処理層の観察,硬さ測定およびX線残留応力測定 106

4.3.4 クラック発生数の測定 107

4.4 熱疲労試験前後の窒化物層の解析 107

4.5 熱疲労試験前後の硬さ分布 109

4.6 表面処理層のX線回折図形の観察 110

4.7 クラック発生数および窒化物の観察 112

4.8 熱疲労試験前後のXMA分析 119

4.9 熱疲労試験前後の断面および表面観察 122

4.10 表面処理層の溶損特性 125

4.10.1 溶損試験後の処理層の挙動 126

4.11 ダイカスト金型への適用 130



参考文献 131



第5章 ガス窒化処理金型鋼の寿命評価

―SKD61およびマルエージング鋼の寿命評価―

5.1 緒言 133

5.2 ガス窒化処理方法と種類 134

5.3 X線回折図形の観察 136

5.4 熱疲労試験および溶損試験方法 136

5.5 クラック発生数の測定 137

5.6 実験結果および考察 137

5.6.1 硬さ分布と熱疲労特性との関係 137

5.6.2 X線回折図形の観察 140

5.6.3 熱疲労試験過程での処理層の挙動 143

5.6.4 サイクル数と残留応力との関係 155

5.6.5 熱疲労試験前後の処理層近傍の解析 159

5.6.6 窒化処理層の溶損挙動 162

5.7 複合ガス窒化処理および繰り返しガス窒化処理における熱疲労特性評価 165

5.7.1 ピーニングとガス窒化処理方法 165

5.7.2 ガス窒化処理層の観察 167

5.7.3 硬さ分布 168

5.7.4 残留応力測定 171

5.7.5 ヒートチェック発生数の測定 177

5.8 金型への適用性と評価 178

5.8.1 ガス窒化処理のダイカスト金型による評価 178

5.8.2 繰り返し窒化処理のダイカスト金型への適用 181



参考文献 185



第6章 PVD・CVD処理金型鋼の寿命評価

6.1 緒言 187

6.2 PVD・CVD皮膜組成 188

6.3 皮膜面のX線回折による解析 189

6.4 皮膜処理金型鋼の有限要素法による解析 191

6.5 熱疲労試験過程における皮膜の残留応力挙動 195

6.6 皮膜処理金型鋼のクラック発生数および発生頻度 198

6.7 熱疲労試験前後の皮膜観察 203

6.8 皮膜の溶損挙動 212

6.9 金型等への皮膜の適用と寿命評価試験の検証 215



参考文献 219



第7章 金型鋼における放電加工面特性および溶接特性と寿命評価

7.1 緒言 221

7.2 金型鋼の加工方法および放電加工・溶接条件 222

7.2.1 金型鋼 222

7.2.2 放電加工条件 224

7.2.3 試験面の残留応力測定 225

7.2.4 熱疲労試験方法 226

7.2.5 放電加工面の評価方法 226

7.2.6 クラック発生形態の観察 227

7.3 放電加工面の残留応力測定結果 228

7.3.1 形彫り放電加工の場合 228

7.3.2 ワイヤ放電加工の場合 231

7.3.3 焼戻し処理による加工変質層の改善 234

7.3.4 放電加工後の表面における残留水素量の測定 239

7.4 表面残留応力の変化と熱疲労試験サイクル数との関係 242

7.4.1 形彫り放電加工の場合 242

7.4.2 ワイヤ放電加工の場合 245

7.5 残留オーステナイト量と残留応力との関係 250

7.6 熱疲労試験後のクラック発生数と試験サイクル数との関係 253

7.7 熱疲労試験に伴う放電加工面変質層の挙動 260

7.7.1 X線回折図形の観察 260

7.7.2 放電加工面の観察 263

7.7.3 放電加工面への窒化処理の適用 267

7.7.4 複合表面処理・改質した金型鋼の残留応力分布 271

7.8 金型鋼の溶接部の熱疲労特性と観察 288

7.8.1 金型綱における溶接部の観察 288



参考文献 294



索引 297

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