大連鍛造加工における常見の欠陥（き裂、折り目）：原因と品質向上のための予防対策

大連鍛造加工における常見の欠陥（き裂、折り目）：原因と品質向上のための予防対策

大連鍛造加工において、き裂と折り目は鍛造品の品質に影響を及ぼす核心的な欠陥である。これらの欠陥は製品の機械的特性を低下させるだけでなく、後続の加工工程で破断リスクを引き起こす可能性もある。この二種類の欠陥の発生原因を明確にし、予防対策を実施することは、鍛造品の品質を保証する上で極めて重要である。

き裂欠陥は主に材料、温度、工程の管理不適切によって引き起こされる。材料面では、原材料に皮下気孔や介在物などの先天的な欠陥が存在する場合、鍛造中に欠陥箇所に応力集中が生じやすく、それがさらにき裂を発生させる。温度管理については、加熱温度が過度に高い（材料の始鍛温度を超える）と結晶粒が粗大化して材料の靭性が低下し、冷却速度が過度に速いと鍛造品内部に熱応力が生じてき裂が誘発される。工程操作においては、鍛造力が不均一で変形量が過大な場合、鍛造品の局部応力が材料の耐力を超え、き裂が発生する。予防策は三つの面から着手すべきである：欠陥のない高品質な原材料を選択し、鍛造前に探傷検査を実施して潜在的なリスクを排除する；加熱及び冷却速度を厳密に管理する —— 例えば、炭素鋼の加熱温度は 1100～1250℃の範囲に制御すべきで、冷却時には砂に埋めるなどの徐冷方式を採用する；鍛造工程を最適化し、変形量を均一に保ち、局部的な過度な応力を回避する。

折り目欠陥は主に鍛造操作の不適切さまたは金型設計の不合理さによって引き起こされる。鍛造中にブランク（素材）の位置決めがずれたり、同一箇所を繰り返し打撃したりすると、金属の流れ線が曲がり重なりやすく、折り目が形成される。金型キャビティのフィレット半径が過小で、抜き勾配が不十分な場合、金属の流れが妨げられ、鍛造品の表面または内部に折り目跡が生じる。予防対策には以下のものが含まれる：鍛造前にブランクの位置決めを正確に行い、力が均一に加わるようにし、同一箇所を繰り返し打撃することを回避する；金型設計を最適化し、キャビティのフィレット半径を 5～10mm に拡大し、抜き勾配を 3°～5° の範囲に制御して金属の円滑な流れを保証する；鍛造工程中に鍛造品の外観を定期的に検査し、折り目の初期兆候が見つかった場合は速やかに工程を調整し、欠陥の拡大を防止する。

これらの対策を通じて、き裂と折り目の欠陥を効果的に低減し、鍛造品の品質を大幅に向上させることができる。