EV用中空シャフトの多角的評価

試験片の破断伸びを測定するために非接触式伸び幅計 TRViewXを取り付けています。精確な弾性率とポアソン比を測定するために試験片裏面には、2 軸のひずみゲージを貼り付けて試験を行いました。

ラジアルフォージング加工品の赤点線に沿って硬度測定を行いました。下の表は硬さ試験の測定結果です。表面側から距離が大きいほどばらつきが大きくなっています。そこで、硬さ測定値が大きい点（表面から24 mm）と小さい点（表面から20 mm）の圧痕付近を拡大して元素マッピング分析をすると、CやCrの分布の偏りが硬さに影響を及ぼしていることがわかりました。

図のラジアルフォージング加工品断面の赤枠部をEPMAで元素マッピング分析しました。Si、Cr、Mnにおいて表面と平行な方向に沿った組成の流れがみられ、鍛流線の流れと一致しました。また、表面付近は内部側よりも微細な組織が現れています。反射電子像は結晶方位を反映した像が得られ、鍛造加工効果で微細な結晶構造になっていることがわかります。Cの分布は、拡大していくと層状の細かいパーライト組織（フェライト（α鉄）とセメンタイト（Fe3C）の2相に分離した組織）であることがわかります。Crの分布をみると粒界が形成されており、特にその境界のCr濃化部とCやNの分布が一致することから炭化物や窒化物が形成されていることもわかります。SはMnの濃化部と同じ分布のためMnSの介在物を形成していることがわかり、表面付近と内部側で形状や大きさが異なる傾向がみられます。鍛造加工効果や熱変化の影響で違いが現れていると考えられます。

ラジアルフォージング加工品をTMA測定しました。TMA曲線から、790℃付近にみられる変曲点が変態温度であると考えられます。変態温度より高温で鍛造加工すると組織が均一化し、変態温度より低温で鍛造加工すると組織が微細化すると考えられ、組織の均一化と微細化の線引きが可能になります。