熱間圧延

熱間加工とは、金属を高い温度で加熱して柔らかくし、目的の形に成形する技術のことです。この加工方法は、自動車をはじめ多くの工業製品の製造に欠かせません。では、一体どれくらいの温度で加熱するのでしょうか？その温度は、金属の種類によって異なりますが、一般的にはその金属の再結晶温度以上になります。再結晶温度とは、金属内部の組織が変化し始める温度のことです。この温度以上に加熱することで、金属内部の歪みが解消され、加工しやすくなります。 想像してみてください。粘土をこねる時、温めた方がずっと柔らかく、形を作りやすいですよね。熱間加工もこれと同じ原理です。高温にすることで、金属はまるで粘土のように柔らかく、変形しやすくなります。少ない力で大きな変形を与えることができるため、複雑な形状の部品を作るのに非常に適しています。冷間加工という常温で金属を加工する方法もありますが、冷間加工では割れやひひ割れが発生しやすく、大きな変形を与えることが難しいです。その点、熱間加工では、金属が柔らかくなっているため、割れやひび割れの心配が少なく、一度に大きな変形を与えることができます。例えば、自動車の車体に使われる大きな鋼板や、複雑な形状のエンジン部品などは、熱間加工によって作られています。 熱間加工には、様々な種類があります。例えば、鍛造、圧延、押出などです。鍛造は、金型を使って金属を叩いて成形する方法です。ハンマーで金属を叩く姿を想像すると分かりやすいでしょう。圧延は、回転するローラーで金属を挟んで薄く延ばす方法です。押出は、金属を容器に入れて、押し出して成形する方法で、歯磨き粉を出すチューブを想像するとイメージしやすいかもしれません。これらの方法を駆使することで、様々な形状の部品を製造することが可能になります。熱間加工は、自動車産業において、なくてはならない重要な技術と言えるでしょう。

熱間圧延鋼板は、高温で圧した鋼の板のことです。およそ800度以上の高い温度で圧延することで、鋼の内部構造が変化し、強さと伸びやすさが向上します。この高温での加工のおかげで、薄いもので1.2ミリメートルから厚いもので14ミリメートル程度の厚さの鋼板を作ることができます。 熱間圧延された鋼板の表面は、高い温度下で空気と触れ合うことで、黒っぽい酸化被膜で覆われます。この状態の鋼板は黒皮材と呼ばれ、そのまま使われることもありますが、自動車に使う場合は、通常、酸洗いという処理で酸化被膜を取り除いた酸洗材を使います。酸洗材は、表面が滑らかで美しい仕上がりになるため、見た目も重要な部品にも使えます。 熱間圧延鋼板の製造工程は比較的簡単です。そのため、冷間圧延鋼板と比べて価格が安いことも大きな特徴です。自動車の骨格となるフレームや、強度が必要なシャーシ、ホイールなど、様々な部品に使われています。また、熱間圧延鋼板は、高い温度で加工されるため、内部のひずみが少なく、溶接などの二次加工がしやすいという利点もあります。 熱間圧延鋼板は、強度と加工のしやすさを兼ね備え、価格も安いため、自動車製造には欠かせない材料となっています。様々な用途に合わせて、厚さや表面処理を変えることで、自動車の性能向上に貢献しています。 近年では、より強度を高めた高張力鋼板の開発も進んでおり、自動車の軽量化や安全性の向上に役立っています。