金属薄板の引張試験

世界的に、自動車重量を低減して排気ガス削減に寄与する燃費向上を図る努力が活発に行われています。自動車のシャシーとボディの製造には、多くの鋼種が中心的な材料になってきました。自動車製造に使われる新材料の性能を試験する上で、引張試験は重要な役割を果たしています。自動車産業における鉄鋼需要を維持するため、新世代の高強度ハイテン材(AHSS)が開発され製造されています。

一方で、現在、自動車メーカーは自動車製造に使用されるアルミニウムの比率を高めるべく、アルミニウム・メーカーとも共同で材料を開発しています。それらのアルミニウムは、低密度で成形性能に優れ耐食性を有し高強度を示します。

 

r値とn値の決定

課題

金属薄板の引張試験

金属薄板製品の開発は現在、成形性能への影響を最小限にしつつ、高強度な金属のニーズが増えています。自動車産業が高強度な金属材料への流れを加速させている最大のリーダーであり、これにより自動車製造においてより薄い軽い材料を使うことを可能にし、世界的な排気ガスの量削減しようとしているのです。塑性ひずみ比(r-値)とひずみ硬化指数(n-値)は、これらの製品の成形性能を決定する重要な機械的性質です。

インストロンのソリューション

金属薄板の引張試験

試験中の試験片の成形特性はBluehill Universalソフトウェアを用いて自動的に測定することができます。n-値を決定するには、軸方向応力を降伏後測定して、特定のひずみまたは特定のひずみ間で測定する必要があります。従来の接触式伸び計は、試験途中で取り外す必要があるか、または測定範囲が制限されていました。Advanced Video Extensometer(AVE 2)やAutoXBiaxのような最新技術を用いれば、高精度の結果を確保しつつ、試験過程全体に渡りひずみ測定が可能です。r-値を決定するには、横方向ひずみも測定される必要があり、従来は2個の伸び計を用いて実施されてきました。AVE 2AutoXBiaxのようなデバイスを使えば、軸方向と横方向ひずみを、同時に測定することができます。

 

 

試験片ひずみ速度の維持

課題

金属薄板の引張試験

いくつかの金属の機械的性質は試験速度に影響を受けるので、ひずみ速度感受性を示すと言えます。従来の応力速度制御またはクロスヘッド変位制御においては、全体的な試験機の剛性がひずみ速度に影響を与え、結果に測定差異を生じます。ひずみ速度制御は得られる結果が他の試験機の試験結果と比較可能であり、試験時間が従来より短くなるので、徐々に多く用いられるようになってきています。

 

インストロンのソリューション

金属薄板の引張試験

ひずみ速度について厳密な精度の実現を可能にするには、剛性の高い試験機フレームと適切なグリップを用いることが不可欠です。インストロンのコントローラと、自動チューニング調整機能を持つBluehill® Universalソフトウェアは安定したひずみ制御を実現し、国際標準化機構規格ISO 6892-1、米国材料試験協会規格ASTM E8/E8Mとともに、中華人民共和国国家標準規格GB/T 228.1にも準拠します。

ひずみ制御実施の意味:

 

  • より再現性が高く、他の試験機の試験結果と比較可能な結果 -試験機が違っても信頼性のある試験結果
  • 作業効率の向上 -試験時間の最短化と準備時間の削減
  • インストロンの試験システムを使う場合、試験片の種類毎のチューニング調整が不要
  • お客様の研究室の将来に渡る保証

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