近年の自動車用耐摩耗板の開発動向

近年の自動車用耐摩耗板の開発動向
近年、自動車メーカーとして部品コストの低減、軽量化、高強度化が求められています。 特に、海外自動車メーカーが新興国の自動車メーカーに対して価格競争で優位に立つためには、コストを最小限に抑えて現地で競争力のある車を生産する必要があります。 一方で、環境問題に対応するためにはCO2排出量を削減し、燃料消費量を削減するためには可能な限り車両を軽量化する必要があります。

部品コストの削減には、耐摩耗板のコスト削減も当然含まれます。 耐摩耗板の製造コストはビレットコストが大きな部分を占めますので、素材そのもののコストを下げることが最も効果的です。 日本の自動車メーカーは材料供給コストを下げるため、安価な海外材料の使用を検討している。 しかし、耐摩耗板の製造には線材の清浄度などの品質要求が板や棒に比べて高いため、日本の自動車産業の品質要求を十分に満たすことができず、自動車メーカーが少ない。現在海外製の鋼材を使用しております。

一方、軽量化に関しては、自動車メーカー各社がさまざまな研究を行っている。 このようなユーザーの要望に応えるため、耐摩耗板メーカーも耐摩耗板の軽量化について様々な検討を行ってきました。 ウェアプレートの軽量化対策として、アルミニウムやチタンなどの軽金属を使用したり、ウェアプレートのサイズを小さくしたりする場合があります。 これらのさまざまな対策において、アルミニウムは鉄よりもはるかに軽いですが、強度は低くなります。 チタンは鉄より軽く、鉄と同等の強度を持っていますが、加工が難しく、材料費が非常に高価です。 以上の理由から、自動車用軽量耐摩耗板として有効な例は少ない。

耐摩耗板のサイズを小さくすることで軽量化は可能ですが、同じ強度レベルの耐摩耗板のサイズを小さくすると、破断の軽減により耐摩耗板の締結力が低下します。耐摩耗プレートの領域。 したがって、同程度の堅牢性を確保しつつウェアプレートのサイズを小さくするには、ウェアプレートの強度を高める必要があります。

現在のJISなどの公的規格や自動車メーカーの規格では、耐摩耗板の強度等級が12.9以下しか規定されていません。 通常の焼戻し摩耗板の強度が12.9を超えると、遅れ破壊特性が急激に悪化します。 一部の箇所で10.9や12.9の高強度ウェアプレートを使用しているが、小型化して軽量化を図る場合は12.9以上の強度のウェアプレートを使用し、遅れ破壊を改善する何らかの方法を採用する必要がある。特徴。

高強度を達成するために、一部の焼戻し摩耗プレートには合金元素を添加することにより遅れ破壊特性が向上します。 合金元素の添加により遅れ破壊特性はある程度向上するが、合金元素は高価であるため、コストの上昇は避けられない。

もう 1 つの対策は、非焼き戻しの摩耗プレートを使用することです。 非焼き戻しウェアプレートは、主に強度を確保するために材料の加工硬化によって、成形後に焼き戻し（熱処理）を行う必要はありません。 非焼戻し耐摩耗板は、耐遅れ破壊性に強い焼戻し耐摩耗板とは金属組織が全く異なります。 非焼戻し耐摩耗プレートは、焼戻し耐摩耗プレートよりも炭素含有量が高い材料を使用しています。 ビレット段階での制御された冷却と熱処理により、高い断面収縮が得られます。 伸線加工により加工硬化を形成した後、耐摩耗板の成形段階でさらに加工硬化を行うことにより、耐摩耗板の強度を確保することができる。 通常の耐摩耗板は成形後に焼き戻しを行っておりませんが、冷間鍛造により耐摩耗板内部の歪みを除去するためにブルーイング処理が必要となります。 欠点は焼き入れタイプに比べて材質の硬度が高く、成形が非常に難しいことです。

現在、エンジン用の非調質ウェアプレートの強度は1600MPa、ボディ用の非調質ウェアプレートの強度は1400MPaに達しています。 このような高強度耐摩耗板の需要は今後さらに拡大することが予想されます。