素材ひずみ
金属素材は溶かした金属を圧延という加工方法を経て素材になっていきます。
その時金属を各々の厚みへと加工するために加熱して可塑性（変形しやすさ）が向上させ、延ばしやすくします。その上で圧力を加えて成形していき、冷却工程を通して完成となりますが、高温冷却、延ばしの工程中に残留応力が発生し歪みが起きます。
私たちはこれを素材ひずみと呼んでいます。素材ひずみは私たちではどうすることもできません。あるがままを受け入れて歪みとりの加工を施すか、あらかじめ熱処理にて残留応力を除去しています。
残留応力
残留応力は、材料内部に残る応力のことを指します。これは、材料が外部からの力や温度変化などによって一時的に変形した後も、元の形状に戻る際に残る応力です。残留応力は物理的な変形が見られなくても、材料内部での力のバランスが変わっていることを示します。
残留応力は様々な要因によって生じます。
材料に残留応力が集中すると、疲労やひび割れの原因となることがあります。
加工ひずみとその要因
加工ひずみは、金属材料を加工する際に生じる変形のことを指してます。この歪みは、加工プロセスによって材料が内部的な応力を受けることで発生します。
加工ひずみは製品の品質や寸法精度に影響を与えますので、金属加工業では重要な問題です。
加工ひずみが発生する主な要因としては次のようになっています。
加工ひずみ対策
加工歪みを管理し製品の品質を向上させることは可能です。当社のような加工業や製造業では、常に技術や工程の改善を行いながら、効果的な対策を実施しています。
加工ひずみを最小限に抑えるための対策は次のようになっています。
これらの対策を組み合わせることで加工ひずみを抑制し高品質な金属部品を作っています。
まとめ
金属は、加工性と実用性が優れている素材です。古代から現代まで広く普及しているのはそのためです。硬度や靭性、脆性、剛性、熱伝導性も化合物によって調整でき、またリサイクルもできる素晴らしい素材です。ただ、加工ひずみというものも課題として残っていて各企業が各々の経験の中から最小限に抑えるという作業を繰り返しノウハウとなっているのも事実です。
反りやひずみを防ぐためには、反りやひずみが発生する理由や、発生しやすい素材・形状を知りケースバイケースで最適な手段を選ぶことが大事になってきます。
