1、オーステナイト系ステンレス鋼の中で、一般的に使用される材料は1Cr18Ni9Tiと0Cr18Ni9Tiです。1Cr18Ni9Tiの引張性能は0Cr18Ni9Tiよりも安定しており、耐割れ性に優れています。したがって、可能な限り1Cr18Ni9Tiを選択する必要があります。
2、ステンレス鋼の絞り加工時における金型材料の合理的な選択：ステンレス鋼は引き抜き加工中に大量の硬質金属点を生成し、凝着を引き起こして、ワークと金型表面の擦り傷や摩耗を生じやすくするため、通常の金型工具鋼は使用できません。結果として、銅基合金金型の選択により、ステンレス鋼部品の表面の擦り傷を防止し、傷を減らし、摩耗率を低減できることが示されています。もう一つの材料は高アルミニウム銅基合金金型材料（アルミニウム13Wt%~16Wt%）であり、この材料はSUS304ステンレス鋼との溶解度が低く、絞り加工品と金型の間に凝着が生じず、絞り加工部品の表面に擦り傷が発生しにくく、製品の研磨コストが低いため、ステンレス鋼の絞り成形分野で成功裏に応用されています。しかし、金型の硬度が低い（40HRC~45HRC）ため、相対板厚（t/D）が小さい製品の作製に一般的に使用されます。通常の絞り加工を15,000～20,000回行うと、凹型の表面に丸みRから始まる放射状の絞り稜線が発生しやすくなります。窒化ケイ素セラミックス（Si3N4）は重要な工学的材料となっており、特に反応焼結型の窒化ケイ素セラミックスは、優れた高温・低温機械的特性、耐熱衝撃性、化学的安定性を有し、複雑な形状の部品を製作できます。セラミックス材料の高硬度、高耐摩耗性、高化学的安定性を利用して、反応焼結窒化ケイ素材料の金型で金属金型に代えてSUS304ステンレス鋼を絞り加工することができます。
ステンレス鋼の絞り加工では、適切な凸型・凹型の丸み半径を選択すべきであり、これは応力の大きさと分布に密接に関連します。丸み半径が大きすぎると、しわ押さえの圧力面積が不足し、座屈によるしわが発生しやすくなります。丸み半径が小さすぎると、変形時に材料が凹型に入る抵抗が増加し、材料が内側へ流動・移動しにくくなり、伝力領域が増加して割れが発生する可能性があります。したがって、合理的な凸型・凹型の丸み半径の選択は非常に重要です。割れを防止する作用の下で、凸型の相対丸み半径rp/tが約4のとき、凹型と凸型の極性変形の程度が増加し、凹型の相対丸み半径を5mm~8mm増加させると、割れの防止に役立ちます。
4、ステンレス鋼の絞り加工における薄板絞り法の採用：以前の試験担当者も、薄板絞り法が絞り加工部品の接線方向の残留応力の最大値を大幅に低減し、縦方向の割れを効果的に防止できることを確認しています。変形の程度と元の板厚に応じて、適切な減厚係数（通常0.9t~0.95t）を選択します。値が小さすぎると、絞り加工品の変形応力が急激に増加し、底部の破断を引き起こします。
5、ステンレス鋼の絞り加工における中間焼鈍工程の追加：複数回の絞り加工後には、中間焼鈍工程を実施する必要があり、これにより残留応力を完全に除去し、オーステナイト系ステンレス鋼の組織を回復できます。高強度鋼の場合、一般的に1～2回の絞り加工工程を経てから中間焼鈍を行う必要があります。例えば1Cr18Ni9Tiでは、通常、加熱温度は1150～1170℃で、30分間加熱した後、気流中または水中で冷却します。また、工程間の熱処理であれ、最終製品の熱処理であれ、絞り加工後できるだけ早く実施すべきであり、長時間の保管によりワークが内部応力で変形または割れを起こすのを防ぐ必要があります。しかし、焼鈍と焼鈍後の洗浄により、製品サイクルが延長され、表面品質に影響を与える可能性があります。
6、ステンレス鋼の絞り加工における適切な潤滑剤の使用：適切な潤滑剤の使用は、ステンレス鋼の絞り加工に顕著な効果をもたらします。潤滑剤は凸型と凹型の間に一定の靭性と延性を備えた薄膜を形成し、ステンレス鋼の絞り成形を促進します。ステンレス鋼の絞り加工品は変形が大きく、成形が困難なため、実際の生産ではポリフッ化ビニルフィルム（PTFEフィルム）を潤滑剤として使用できます。PTFEフィルムは優れた耐引裂強度、一定の靭性と延性を有し、洗浄が容易です。乾燥フィルムを塗布・複合した後、絞り加工中に乾燥フィルムはブランクとともに変形し、ブランクと金型を常に分離できます。また、フィルム自体には一定の多孔性と多数の繊維状の亀裂があるため、一定量の潤滑油を貯蔵できます。
上記のステンレス鋼絞り加工品の金型における一般的な欠陥とその防止策について、実際の生産工程では、絞り加工金型に擦り傷が発生しやすく、この問題を解決する際には、接触対の特性を変えることで凝着摩耗を低減する必要があります。上記の内容が読者の皆様の参考になれば幸いです。