(57)【要約】【課題】  圧縮試験中に円柱状試験片内の温度分布が不均一な状態を取り除くための圧縮試験方法、塑性加工シミュレーション方法およびそれを用いた塑性加工製品の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の圧縮試験方法では、円柱状試験片２と、円柱状試験片の上下面に接触する部分に円柱状試験片の円形面より広い端面を有する上下一対の金属材料からなる補助金型３とを用いて、円柱状試験片２と上下一対の補助金型３とを一緒に試験温度に加熱し、円柱状試験片２を上下一体の補助金型３を介して円柱状試験片２を軸方向に圧縮する。この圧縮試験方法によって得られた流動応力のデータを、有限要素法を用いた塑性加工シミュレーションの材料特性として入力し、塑性加工シミュレーションを行う。また、この塑性加工シミュレーション方法によって得られた塑性加工条件を用いて塑性加工を行い、塑性加工製品を製造する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状試験片と、前記円柱状試験片の上下面に接触する部分に前記円柱状試験片の円形面より広い端面を有する上下一対の金属材料からなる補助金型とを用いて、前記円柱状試験片と前記上下一対の補助金型とを一緒に試験温度に加熱し、前記円柱状試験片を前記上下一対の補助金型を介して前記円柱状試験片を軸方向に圧縮することを特徴とする圧縮試験方法。
【請求項２】
前記補助金型が前記円柱状試験片よりも高温強度の高い金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の圧縮試験方法。
【請求項３】
前記補助金型と前記円柱状試験片との間に潤滑材が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮試験方法。
【請求項４】
前記円柱状試験片の前記補助金型と接する端面に溝部が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮試験方法。
【請求項５】
前記円柱状試験片がＮｉ基合金である請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮試験方法。
【請求項６】
前記円柱状試験片が純ＣｕまたはＣｕ基合金である請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮試験方法。
【請求項７】
前記円柱状試験片が純ＡｌまたはＡｌ基合金である請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮試験方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮試験方法によって得られた流動応力のデータを、有限要素法を用いた塑性加工シミュレーションの材料特性として入力し、塑性加工シミュレーションを行うことを特徴とする塑性加工シミュレーション方法。
【請求項９】
請求項８に記載の塑性加工シミュレーション方法によって得られた塑性加工条件を用いて塑性加工を行う塑性加工製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮試験方法、塑性加工シミュレーション方法および塑性加工製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、塑性加工品の開発に際して、開発期間の短縮や高効率化を図るために、有限要素法による塑性加工シミュレーションが広く用いられている。塑性変形シミュレーションの精度を高めるためには、材料を塑性的に変形し続けるために外から加えるべき応力である流動応力を材料試験を通して正確に採取し、シミュレーターへ入力することが必須である。流動応力は歪み依存性、歪み速度依存性、温度依存性を持つことが一般的に知られている。
【０００３】
材料の流動応力を取得するために、一般的には対象とする材料から円柱状試験片を採取して、一軸引張試験や圧縮試験などの加工試験を行い、歪み−流動応力曲線を得る方法が用いられる。また、前記流動応力の歪み速度依存性を調べるためには試験条件のうち加工速度を、前記流動応力の温度依存性を調べるためには試験条件のうち材料温度を、それぞれ変化させた加工試験が行なわれる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１「金属材料引張試験方法」
【非特許文献２】柳田明、「熱間流動応力の測定法とそれに基づく内部組織変化の定量化法に関する研究」、２００７年２月、東京大学博士論文（工学）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記述されている一軸引張試験や、圧縮試験などの加工試験を実施する際、円柱状試験片と、試験片の上下面に接触する加工治具との間に温度差がある場合には、試験素材と加工治具との間に発生する熱伝達が、円柱状試験片内部の温度分布に不均一性をもたらす要因となる。
【０００６】
たとえば、非特許文献２では、円柱状試験片の素材を超耐熱合金、加工治具の素材をセラミックとして、誘導加熱によって設定温度まで加熱をしたのち、圧縮試験を実施している。この試験方法を用いた場合、円柱状試験片は金属である一方、加工治具は絶縁体であるため、誘導加熱の際には円柱状試験片のみが加熱され、加工治具は加熱されない。その結果、円柱状試験片内のセラミック製の加工治具と接触する近傍の領域では、円柱状試験片から加工治具へと多量の熱伝達が発生するため、円柱状試験片内の中央部分よりも温度が低くなり、円柱状試験片内の温度分布は不均一となってしまう。実際に、非特許文献２では、圧縮試験中に、円柱状試験片内のセラミック製の加工治具と接触する近傍の領域と、円柱状試験片内の中央部の温度を熱電対によって計測しており、円柱状試験片内のセラミック製の加工治具と接触する近傍の領域と、円柱状試験片内の中央部では最大で約１００℃もの温度差が発生することが確認されている。このように、円柱状試験片内の温度分布が不均一な条件下で圧縮試験を実施した場合、試験から得られる流動応力は、円柱状試験片の素材が本来、設定温度で持つ流動応力と乖離する結果となり、データの信頼性が損なわれる。
【０００７】
また、圧縮試験中に円柱状試験片と加工治具との接触面に働く摩擦力が大きい場合、円柱状試験片内の加工治具と接触する近傍の円柱状試験片の軸方向の端部は、摩擦力によって変形が拘束されるために、円柱状試験片の軸方向の中央部での変形が端部よりも優先的に進み、圧縮試験後の円柱状試験片の形状は、端部よりも中央部の径が張り出した、バルジ形状となることもある。この場合、円柱状試験片の中央部の歪み量は端部よりも大きくなるから、円柱状試験片の中央部には塑性仕事による集中的な加工発熱が生じるために、円柱状試験片内の温度分布が不均一となる。同時に、圧縮試験中に取得する荷重データにも、摩擦力の影響が生じてしまう。よって、圧縮試験中に円柱状試験片と加工治具との接触面に働く摩擦力は、円柱状試験片と加工治具との接触面の潤滑状態を良好な状態とし、できる限り軽減することが好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、圧縮試験中に円柱状試験片内の温度分布が不均一な状態を取り除くための圧縮試験方法、塑性加工シミュレーション方法およびそれを用いた塑性加工製品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、圧縮試験中に生じる、円柱状試験片内の温度分布が不均一となる状態を取り除くため、圧縮試験方法で用いる加工治具として、従来のセラミックではなく、金属素材からなる補助金型、例えば、前記円柱状試験片の直径より大きい直径を有する円柱状の上下一対の金型を採用した。このように、加工治具として補助金型を用いることで、試験中の誘導加熱の際は、金属である円柱状試験片だけでなく、補助金型も同時に誘導加熱されるために、従来の方法で生じていた、円柱状試験片から加工治具へと多量の熱伝達を抑制することができる。また、圧縮試験によって円柱状試験片の円形面の直径が増加するため、補助金型の円柱状試験片に接触する端面は、円柱状試験片の円形面より広い形状を有するように、例えば、円柱状の金型の場合は、その直径が、圧縮試験後の円柱状試験片の直径より大きい直径を有するようにした。実際に、円柱状試験片と前記補助金型を圧縮試験装置に取り付け、誘導加熱したのちに圧縮試験を行い、その最中に円柱状試験片の温度分布を測温した結果から、従来の方法で見られた円柱状試験片内の温度分布の不均一性が改善されていることを見出した。
【００１０】
また、圧縮試験中に円柱状試験片と補助金型との接触面に働く摩擦力を軽減するため、円柱状試験片と補助金型の間に潤滑材を入れたり、円柱状試験片の上下端面に溝を付けたりすることによって高効率に良好な潤滑状態を実現することができることを見出した。
【００１１】
すなわち本発明は、その一態様として、圧縮試験方法であって、この圧縮試験方法は、円柱状試験片と、前記円柱状試験片の上下面に接触する部分に前記円柱状試験片の円形面より広い端面を有する上下一対の金属材料からなる補助金型とを用いて、前記円柱状試験片と前記上下一対の補助金型とを一緒に試験温度に加熱し、前記円柱状試験片を前記上下一対の補助金型を介して前記円柱状試験片を軸方向に圧縮するものである。
【００１２】
好ましくは、前記補助金型は、前記円柱状試験片よりも高温強度の高い金属材料からなる。また、好ましくは、前記補助金型と前記円柱状試験片との間に、潤滑材が配置される。また、好ましくは、前記円柱状試験片の前記補助金型と接する端面に、溝部が形成される。前記円柱状試験片としては、Ｎｉ基合金、純Ｃｕ、Ｃｕ基合金、純ＡｌまたはＡｌ基合金を用いることができる。
【００１３】
また本発明は、別の態様として、塑性加工シミュレーション方法であって、前記圧縮試験方法によって得られた流動応力のデータを、有限要素法を用いた塑性加工シミュレーションの材料特性として入力し、塑性加工シミュレーションを行うものである。
【００１４】
また本発明は、別の態様として、塑性加工製品の製造方法であって、前記塑性加工シミュレーション方法によって得られた塑性加工条件を用いて塑性加工を行い、塑性加工製品を製造するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、円柱状試験片の上下面に接触する部分を、前記円柱状試験片の直径より大きい外形を有し、金属材料からなる補助金型とすることで、誘導加熱の際に生じる、円柱状試験片から加工治具へと多量の熱伝達を抑制し、円柱状試験片内の温度分布の不均一性を改善することによって、圧縮試験結果から信頼性の高い流動応力のデータを採取することが可能となる。
【００１６】
また、円柱状試験片と加工治具の間に潤滑材を入れることや、円柱状試験片の上下端面に溝を付けることによって、圧縮試験中に円柱状試験片と補助金型との接触面に働く摩擦力を軽減することが可能となり、圧縮試験結果から、より信頼性の高い流動応力のデータを採取することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る圧縮試験方法の一実施形態において、円柱状試験片と、円柱状試験片の直径より大きい直径を有する円柱上の上下一対の金型を配置した模式図である。
【図２】本発明に係る圧縮試験方法の別の実施形態において、円柱状試験片と、円柱状試験片の直径より大きい外形を有する上下一対の補助金型を配置した断面図である。
【図３】本発明に係る圧縮試験方法の更に別の実施形態において、円柱状試験片の上下端面に設ける溝形状の例を示す断面図である。
【図４】実施例において、円柱状試験片に取り付けた熱電対の位置を示す模式図である。
【図５】実施例において、圧縮試験中の円柱状試験片の温度変化を示すグラフである。
【図６】実施例で得られた、円柱状試験片素材の流動応力を示すグラフである。
【図７】実施例および比較例において、圧縮試験後の円柱状試験片を示す写真である。
【図８】実施例および比較例において、直径８０（ｍｍ）、高さ１２０（ｍｍ）のビレット形状の鍛造素材を１０００℃に加熱したのち、０．1／秒の鍛造速度で、１０００℃に加熱した平型で熱間鍛造した際の、平型の移動距離と荷重値をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る圧縮試験方法、塑性加工シミュレーション方法および塑性加工製品の製造方法の一実施の形態について説明するが、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。尚、図１〜図４は、対称軸１を軸とした軸対称の表記となっている。
【００１９】
本実施の形態の圧縮試験方法では、先ず、図１に示すように、超耐熱合金から採取した円柱状試験片２に、円柱状試験片２の直径より大きい直径を有する円柱状の上下一対の補助金型３を取り付ける。尚、補助金型３は円柱状に限られるものではなく、四角柱や六角柱などの多角柱状のものでも良いが、円柱状のものを本実施の形態として説明する（尚、多角柱状のものを用いる場合、多角柱の円柱状試験片に接触する端面は、円柱状試験片２の円形面よりも広い形状を有する）。円柱状試験片の上下面に接触する部分に円柱状試験片の直径より大きい直径を有する円柱状の上下一対の補助金型を用いるのは、圧縮試験によって円柱状試験片は直径が増加するために、補助金型の直径は、圧縮試験後の円柱状試験片の直径より大きい直径を有する必要があるためである。補助金型材には、補助金型材の降伏応力が、圧縮試験中に補助金型材にかかる相当応力を上回る、高温強度の高い金属材料を選定する。
【００２０】
尚、図２に示すように、円柱状試験片２と上下一対の補助金型３との間に潤滑材７を入れることもできる。この場合、潤滑材は試験温度において流動性を示すものであればよい。試験温度が４００℃未満では、例えばテフロン（登録商標）シートを潤滑材として用いることができる。試験温度が４００℃以上９００℃未満では、例えばカーボンシートを潤滑材として用いることができる。試験温度が９００℃以上では、例えばガラスシートを潤滑材として用いることができる。
【００２１】
さらに、図３に示すように、円柱状試験片２の上下端面には、１つ又は複数の溝８をそれぞれ設けることもできる。溝８は、円形や環状が好ましく、例えば、図３（ａ）に示すように、円形面の半径Ｒが４、長さＬが１２．４という比率を有する円柱状試験片２の場合、その円形端面の外周に高さＨ０．２、幅Ｗ０．５の比率を有する環状の凸部を残して、その内側に１つの円形の溝８ａを設けたり、図３（ｂ）に示すように、円柱状試験片２の円形端面に高さＨ０．２、幅Ｗ０．５の比率を有する４つの環状の凸部を均等に残して、それらの間に複数の溝８ｂ（すなわち、１つの円形の溝と３つの環状の溝）を設けたりすることができる。このように円柱状試験片２の上下端面に溝８を設けることで、圧縮試験中に潤滑材７が円柱状試験片２の上下端面の溝８の中に入り込み、円柱状試験片２と上下一対の補助金型３との間に封入されるようになる。円形状試験片２の上下端面は、図３に示す具体例に限定されず、圧縮試験の条件に合った座ぐり形状あるいは溝形状とすることが好ましい。
【００２２】
そして、円柱状試験片２と上下一対の補助金型３を誘導加熱し、円柱状試験片を設定温度まで加熱したのちに、圧縮試験を行う。円柱状試験片２と円柱状の上下一対の補助金型３とを一緒に試験温度に加熱するのは、円柱状試験片２から補助金型３への多量の熱伝達を抑制し、円柱状試験片内の温度分布の不均一性を改善するためである。圧縮試験の際には、補助金型３の移動速度を設定し、歪み速度を固定した状態で円柱状試験片２を円柱状の上下一対の補助金型３を介して円柱状試験片２の軸方向に圧縮して円柱状試験片２を変形させる。圧縮試験中には、補助金型３の移動距離と荷重の時間変化をデータロガー等で記録する。また、図４に示すように、円柱状試験片２の中央部４や、補助金型３と接触する上下端部５などの複数の箇所に予め熱電対（図示省略）を取り付けておき、温度の時間変化も同時に測定しておく。圧縮試験の後、補助金型３の移動距離から、試験片内に入る歪み値を算出し、荷重値を円柱状試験片２と補助金型３との接触面積で割って、流動応力の値を算出する。
【００２３】
なお、初期の接触面積は、円柱状試験片２の上下端面に溝８を設けた場合であっても、設けた溝８の形状の考慮はせず、単純に円周率に円柱状試験片の半径の２乗をかけたものとする。前記のように適切な潤滑材７の選定と、試験片の上下端面に設けた溝８の形状により良好な潤滑状態を保つことで、円柱状試験片のバルジ形状の程度を抑制することができれば、初期の接触面積と円柱状試験片の高さをＡ０およびＬ０、圧縮中の接触面積と円柱状試験片の高さをＡ１およびＬ１とすると、Ａ０×Ｌ０＝Ａ１×Ｌ１と近似することができるので、圧縮中の接触面積Ａ１は、Ａ１＝Ａ０×（Ｌ０／Ｌ１）と算出される。
【００２４】
この圧縮試験は、後述の鍛造シミュレーションの対象とする鍛造条件の温度と加工速度の下限および上限の予測値をカバーできるよう、設定温度と加工速度を変化させた複数の試験条件で実施する。
【００２５】
本実施形態において、円柱状試験片２はＮｉ基合金等の超耐熱合金に限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、円柱状試験片２は、純Ｃｕ、Ｃｕ基合金、純Ａｌ、またはＡｌ基合金などの非鉄金属材料であってもよい。円柱状の上下一対の補助金型３は円柱状試験片２よりも高温強度の高い金属材料であればよく、円柱状試験片２が純Ｃｕ、Ｃｕ基合金、純Ａｌ、またはＡｌ基合金の場合は、試験片が超耐熱合金の場合よりも、円柱状の上下一対の補助金型３に利用できる金属材料の候補は多い。例えば、Ｎｉ基合金またはＦｅ基合金などである。純ＣｕまたはＣｕ基合金の熱間塑性加工を対象とする場合、試験温度の上限は１０００℃、試験温度の下限は２００℃として実施できる。純ＡｌまたはＡｌ基合金の場合、試験温度の上限は６００℃、試験温度の下限は１００℃として実施できる。尚、一般的な構造材として使われる金属材料の熱間鍛造を対象とする場合、試験温度の下限は例えば４００℃としてもよい。
【００２６】
なお、円柱状試験片２と上下一対の補助金型３を誘導加熱するために、誘導加熱コイル（図示省略）を用いることができる。この誘電加熱コイルから発生する磁界は、一般的にコイルの内部において均一であるため、円柱状の上下一対の補助金型３の高さを、円柱状試験片２と円柱状の上下一対の補助金型３を圧縮試験装置に取り付けた際、誘電加熱コイルの高さ方向内に収めることが、円柱状試験片２と補助金型３を効率的に加熱する上で好ましい。また、円柱状の上下一対の補助金型３と試験装置の取り付け部分の間は、図２に示すように、圧縮試験条件においても変形や割れ等の破壊が生じず（例えば、円柱状の上下一対の金型の素材よりも強度が高い）、かつ断熱性が高い加工治具６で接続することで、試験装置への熱伝達を抑制することが好ましい。また、円柱状試験片と補助金型が、誘導加熱装置の出力性能内で安定して設定温度まで加温できるように、補助金型の高さを調整することが好ましい。また、補助金型が酸化しやすい場合には、圧縮試験環境を真空にしておくことが好ましい。
【００２７】
補助金型３は、図２に示すように、試験装置の加工治具６に嵌まり込む構造を有していることが好ましい。また、補助金型３が試験装置の加工治具６と接触する部分には、例えば、試験装置の加工治具６側に彫り（図示省略）を入れてもよい。このようにすることで、試験中に補助金型３が滑り、補助金型３に印加される磁場分布の軸対称性が損なわれることを防止することができる。
【００２８】
本実施の形態の塑性加工シミュレーション方法および塑性加工製品の製造方法について説明する。上述のようにして得た流動応力のデータを、有限要素法を用いた塑性加工シミュレーションの材料特性として入力し、鍛造等の塑性加工シミュレーションを実施することで、鍛造状態の高精度な予測が可能となる。よって、この塑性加工（鍛造）シミュレーションを活用して得られた熱間鍛造条件を基に、例えば、鍛造素材の熱間鍛造を行うことで、良好な鍛造製品を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
本実施例では、円柱状試験片をニッケル基合金である７１８合金より採取した。また、円柱状試験片を採取した超耐熱合金以上の高温強度を持つ、質量％で、Ｗ：１０．３〜１１．０％、Ｍｏ：９．０〜１１．０％、Ａｌ：５．８〜６．８％であり、且つ、残部がＮｉ及び不可避的不純物であるＮｉ基超耐熱合金から、円柱状試験片の直径より大きい直径を有する円柱状の補助金型を採取した。また、円柱状試験片には、上下端面に図３（ｂ）に具体的に示した溝と同様の溝を設けた。
【００３０】
図２のように、補助金型を試験装置の加工治具に嵌め込み、さらに円柱状試験片と補助金型の間には潤滑材としてガラスシートを入れた状態で、誘導加熱によって１０００℃まで加熱したのち、歪み速度を０．１／秒に固定して圧縮試験を行った。圧縮試験の際には、補助金型３の移動距離と荷重の時間変化をデータロガーで読み取った。また図４のように、円柱状試験片の中央部と上下端部の計３箇所に予め熱電対を取り付けておき、温度の時間変化も同時に測定した。圧縮試験中の温度測定の結果を図５に示す。
【００３１】
図５から、圧縮試験中は、円柱状試験片の中央部と、円柱状試験片内の補助金型と接触する近傍の箇所すべてにおいて、設定温度である１０００℃に対して、１０００℃±１０℃を示すことがわかり、従来の方法で見られた円柱状試験片内の温度分布の不均一性が改善されていることが確認できた。
【００３２】
また、図７（ａ）は、本実施例で圧縮試験をした後の円柱形試験片の写真であり、図７（ｂ）は、比較例として、従来の圧縮試験方法（すなわち、上述した補助金型や、溝、潤滑材のいずれも使用せず、加工治具にセラミック型を用いる）で、試験片を１０００℃に加熱し、歪み速度を０．１／秒に固定して圧縮試験を行った後の円柱状試験片の写真である。本実施例で得られた圧縮後の試験片形状は、従来の圧縮試験方法と比較して、バルジ形状の程度が抑制されており、本実施例から、圧縮試験中に円柱状試験片と補助金型との接触面に働く摩擦力を軽減する効果が確認できた。
【００３３】
圧縮試験の後、補助金型３の移動距離から、試験片内に入る歪み値を算出し、荷重値を円柱状試験片２と補助金型３との接触面積で割って、真応力の値を算出した結果を、図６に実線で示す。また比較例として、円柱状試験片２の加工治具にセラミック型を用いて、前記と同様に誘導加熱によって１０００℃まで加熱したのち、歪み速度を０．１／秒に固定して、圧縮試験を行った結果を図６に点線で示す。図６の実線と点線のプロットとの比較により、円柱状試験片の加工治具に補助金型を用いる場合とセラミック型を用いる場合とでは、設定温度と歪み速度を同条件としても、得られる流動応力には大きな差が見られることが確認できる。特に、セラミック型を用いた場合は、誘導加熱中にセラミック型が加熱されないため、円柱状試験片内のセラミック型と接触する近傍の領域では、円柱状試験片から加工治具へと多量の熱伝達が発生する。そのため、円柱状試験片内の中央部よりも温度が低下することによって、円柱状試験片の素材である超耐熱合金が、設定温度において本来が持っている流動応力よりも、大きな流動応力を算出していると考えられる。
【００３４】
次に、円柱状試験片と補助金型を、前記と同様に誘導加熱によって９００℃、９５０℃、１０５０℃、１１００℃までそれぞれ加熱したのち、それぞれの加熱温度において歪み速度を０．０１／秒、１／秒に変更した圧縮試験を行い、それらと前記０．１／秒の圧縮試験の結果とを組み合わせて、円柱状試験片の素材である超耐熱合金の、歪み速度依存性も加味した流動応力データを得た。
【００３５】
次に、上述のようにして得た流動応力の精度検証を行うため、前記の円柱状試験片と同素材の超耐熱合金から、直径８０（ｍｍ）、高さ１２０（ｍｍ）のビレット形状を持つ鍛造素材を、加熱炉によって１０００℃に加熱したあと、０．1／秒の鍛造速度で、ヒーターで１０００℃に加熱した平型を使って、平型の移動距離が６０（ｍｍ）になるまで熱間鍛造した。この際、平型の移動距離と荷重の関係をデータロガーで記録した結果を、図８に実線で示す。
【００３６】
次に、前記のビレット形状の熱間鍛造を、鍛造シミュレータ上で再現した。鍛造シミュレーションの際には、鍛造素材の材料特性として、図８の実線プロットで示した、円柱状試験片と補助金型を用いた圧縮試験を通して得られた流動応力のデータを鍛造シミュレータに入力したシミュレーションモデル（以下、「モデルＡ」と表記する）と、比較例として、図８の点線プロットで示した、円柱状試験片と従来のセラミック型を用いた圧縮試験を通して得られた流動応力のデータを鍛造シミュレータに入力したシミュレーションモデル（以下、「モデルＢ」と表記する）の２種類を作成した。モデルＡとモデルＢともに、上平型の移動距離の時間変化は、前記の熱間鍛造と同様に設定した。モデルＡで計算した平型の移動距離と荷重の関係を図８中に黒丸プロットで、モデルＢで計算した平型の移動距離と荷重の関係を図８中に白丸プロットで示す。平型の移動距離が６０（ｍｍ）となったときの荷重値は、実際にデータロガーで記録した値が１９４トン、モデルＡでは１９５トン、モデルＢでは２１１トンとなった。円柱状試験片と補助金型３を用いた圧縮試験を通して得られた流動応力のデータを鍛造シミュレータに入力したモデルＡの方が、円柱状試験片２と従来のセラミック型を用いた圧縮試験を通して得られた流動応力のデータを鍛造シミュレータに入力したモデルＢよりも、高精度に鍛造荷重を予測していることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の圧縮試験方法は、塑性加工の鍛造シミュレーションに入力する、正確な流動応力のデータを得る手法として利用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  対称軸
２  円柱状試験片
２ａ、２ｂ  試験後の円柱状試験片
３  上下一対の補助金型
４  円柱状試験片の中央部
５  円柱状試験片の上下端
６  試験装置の加工治具
７  潤滑材
８  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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