熱処理に関する教育プログラム

熱処理ゆがみと残留応力の発生メカニズムは,シミュレーションによってようやく明らかになってきました.しかし,この成果をやさしく説明するのは容易ではありません.ひとつには,材料工学,機械工学,コンピュータ工学などの複数の領域の知識が要求されるためです.どのような問題でも,その現象のメカニズムが分っているかどうかで解決のスピードが違ってきます.アリモテックでは,最新の成果をお伝えするための教材を用意しています.

アリモテック動画:熱処理シミュレーションによるゆがみ・残留応力・割れの解明 (全7編:15.5時間)

なぜ,熱処理によって,鋼製部品にはゆがみや割れが生じるのでしょうか.このような質問に対する答えは,熱処理の通常の解説書には書かれていないような気がします.実は,この問題の本質は,シミュレーションの結果を分析することで,ようやく明らかになってきました.たとえば,日本刀の焼入れによる反り,浸炭焼入れ・高周波焼入れ・窒化による表面の圧縮残留応力の発生メカニズムなどが解明されています.

この動画では,通常の講義では時間の制約で省略されていた熱処理現象の基礎的な内容についても,取り上げています.

そして,熱処理によるゆがみ,残留応力,そして焼割れの発生のメカニズムや,浸炭焼入れ,高周波焼入れ,窒化のような実際のプロセスで発生する現象について解説しています.ゆがみと割れのメカニズムを理解するだけでなく,その知見を問題解決に活かす方法についても明確にしています.さらに,この分野に対する国内外での取組みについてお話ししています.シミュレーションから得られた現象の本質を理解することが,現場での問題の根本的な解決に結びつくものであると確信しています.

1度の講義で内容をすべて理解することは難しい事です.自由に繰り返し視聴できる動画配信の利点をご活用ください.

動画は以下の7編から構成されています.


第1編:1a-基礎 [2:00]
1.基礎
1.1 熱処理とゆがみ (6)
1.2 熱処理ゆがみ・割れの事例 (5)
1.3 材料の基礎 (9)
1.4 応力とひずみ (5)
1.5 材料の強さ (22)
(動画1aのサンプル) https://youtu.be/f3WvI12MJYw


第2編:1b-基礎 [1:24]
1.基礎
1.6 弾塑性現象 (3)
1.7 はりのスプリングバック現象 (9)
1.8 熱膨張現象 (3)
1.9 クリープ現象 (11)
(動画1bのサンプル) https://youtu.be/jLolDUIOtd8

第3編:2-熱処理のシミュレーション [2:30]
2.熱処理のシミュレーション
2.1 開発の経緯とシステムの概要 (5)
2.2 相変態とそのモデル (24)
2.3 拡散解析 (6)
2.4 伝熱解析 (2)
2.5 応力・ひずみ解析 (13)
(動画2のサンプル) https://youtu.be/icKhwMRrSSE


第4編:3a-個別テーマへの適用-日本刀 [1:56]
3.個別テーマへの適用
3.1 日本刀試験片の焼入れ (55)
(動画3aのサンプル) https://youtu.be/A3ffjV02aaE


第5編:3b-個別テーマへの適用-円柱・板 [2:58]
3.個別テーマへの適用
3.2 円柱の焼入れ (38)
3.3 板の片側浸炭焼入れ (14)
(動画3bのサンプル) https://youtu.be/F21eVdQwa7I



第6編:3c-個別テーマへの適用-リング・窒化・焼割れ [3:12]
3.個別テーマへの適用
3.4 リングの浸炭焼入れ (19)
3.5 リングの高周波焼入れ (10)
3.6 窒化 (16)
3.7 焼割れ (8)
(動画3cのサンプル) https://youtu.be/zIoFLSfveew


第7編:4-問題解決 [1:24]
4.熱処理シミュレーションによる問題解決
4.1 シミュレーションの知見からの対策 (6)
4.2 国内外での取り組み (17)
(動画4のサンプル) https://youtu.be/7IfrgsZhbiM



注:[ ]内は録画時間,( )内はスライドの枚数(総スライド枚数:306枚)

材料の弾性および塑性特性を体験的に理解するためのキットの開発

スプリングバック現象がなぜ生じるか説明できますか?


⦁ ​​K. Arimoto, C. Fredriksson, A. Silva and H. Narahara, “Developing a Kit for Experiential Understanding of Elastic and Plastic Properties of Materials in Class”, JSEE Annual Conference International Session Proceedings, 2017, pp. 71-76.   (⦁ Wire Bending Template)  (⦁ 邦文)
  

教育用ソフトウェア「Ansys GRANTA EduPack」のご紹介

Ansys GRANTA EduPackは,Ashby法に基づく材料教育用ソフトです.工学,デザイン,科学,持続可能な開発を横断する材料教育を支援するユニークな教材です.