3.5 鍛造（Forging）

3.5 鍛造（forging）

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鍛造は、機械加工法の内、塑性加工法の一種で、溶融温度以下の固体の状態ではあるが、塑性流動が可能な状態にある金属に、力を加えて必要とする形状に金属を流動させる加工法です。鍛造には、材料を常温のままで鍛造する冷間鍛造（cold forging）、再結晶温度以下の常温で成形する温間鍛造（warm forging;200～800℃）、素材の変形抵抗を減少させるために再結晶温度以上の高温に加熱して成形する熱間鍛造（hot forging；1200～1300℃）があります。

また、鍛造方法から鍛造用金型を用いて鍛造する型鍛造 (die forging) と、加工物を治具などにセットして、ハンマー等で成形する自由鍛造 (free forging)に分けられます。型鍛造は、大量生産にむいており、自由鍛造は、熟練の技術が必要で、少量生産向きといわれています。

鍛造のプロセスは次のような長所があります。:

１）　材料の節約。製品の最終形状に近い形状、寸法に成形される。
　　　型鍛造では、金型を使用することにより、機械加工すべき個所を少なくできます。
２）　工作機械による切削工程が省略または節減できる。
３）　切削加工の困難な形状のものが量産できる。
４）　組織が緻密となり、内部欠陥が少ない。
５）　引張り強さ、硬さなどの機械的性質のばらつきが少ない。
６）　製品形状に沿ったメタルフロー(鍛流線)が得られる。
７）　寸法のばらつきが少ない。

また、鍛造には、様々な素材が使用されています。鉄鋼材料では機械構造用鋼に分類される炭素鋼や低合金鋼、その他鍛造後の熱処理が不要な非調質鋼、耐熱鋼、ステンレス鋼など広範囲の材料が使用されます。このほか、非鉄金属及び合金は銅合金、アルミニウム及びマグネシウム合金が使用されます。

次表は、熱間鍛造時に最適な温度範囲を示します。

材料	熱間鍛造温度（℃）
低炭素鋼	750 – 1300
中炭素鋼	750 – 1250
高炭素鋼，合金鋼	800 – 1150
ステンレス鋼	940 – 1180
マグネシウム合金，アルミニウム合金	350 – 500
銅，真ちゅう，青銅	600 – 950

 

 

引用図表
㈳日本鍛造協会HP