ISO 12004-2:2021 金属材料—シートおよびストリップの成形限界曲線の決定—パート2:実験室での成形限界曲線の決定 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会CEN/TC 459/SC 1, 鋼の試験方法( ISO と CEN 間の技術協力に関する協定 (ウィーン協定) に従って、化学分析以外)

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 12004-2:2008) を取り消して置き換えるものです。

前作からの主な変更点は以下の通り。

  • 1)タイトルが 3 つの要素を持つように変更されました。
  • 2)前版から第 2 条と第 3 条を追加し、それ以降の条項の番号を付け直した。
  • 3) ISO 12004-1 または ISO 12004-, それでも許容できるという明確化が追加されました。 6.3.3.3 に、ドームの頂点近くで障害が発生する必要がある理由に関する説明が追加されました。 6.3.3.3 では、ナカジマ テストの「テストの有効性」要件が、6.3.4.4 のマルシニアック テストと同様の形式で明示されました。 6.3.3.3 および 6.3.4.4 では、有効な試験要件を満たさない検体の拒否に関する記述が追加されました。
  • 7) 6.3.2 の「測定器」セクションの繰り返しであるため、「測定器」条項 (前版の 4.3.5) は削除されましたが、異なる精度要件がありました。 6.3.2 で最初に説明したように、必要な精度が表示されるようになりました。
  • 8)二次導関数の範囲に関する要件は 7.2.3(c) で明確化され、図 8 および 9 のキーの要件は 7.2.3(c) に一致するように変更されました。
  • 9)他の測定方法の使用許可が 7.2.1 から 7.1 に移動され、明確化されました。
  • 10) 「時間に依存する方法」に関する記述は 7.1 から削除されましたが、「時間に依存する方法」または「時間と位置に依存する方法」の両方を含む他の方法の使用を認める記述が第 5 条に表示されます。
  • 11) 7.2.2 では、亀裂の位置に基づいて断面線の位置を選択する方法が明確になり、試験の妥当性要件が満たされている限り、最大ひずみの位置を使用する許可が追加されました。
  • 12)位置依存法を使用して断面線を評価する際に使用する「釣鐘型曲線」を抽出する際の 7.2.3 の手順の使用は、単なる提案ではなく必須に変更されました。これは当初の意図と一致しているようです。
  • 13)附属書 A では、この方法は提案ではなく必須に変更されました。附属書 C は、手順が必要であることを示すために明確化されました。附属書 D のテキストに対する明確化が追加され、その使用が明示的に許可されました。附属書 F では、社内関数を使用した回帰を使用するための明示的な許可と、関数を報告するという要件が追加されました。
  • 14)文書全体で編集上の変更と明確化が行われました。

ISO 12004 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトにあります。

序章

フォーミング リミット ダイアグラム (FLD) は、主要/マイナーなひずみ点を含むダイアグラムです。

FLD は、安全なポイントとネックのあるポイントまたは故障したポイントを区別できます。安全ポイントから故障ポイントへの遷移は、成形限界曲線 (FLC) によって定義されます。

材料の成形限界を決定するには、2 つの異なる方法が考えられます。

  • 1)失敗したプレス ショップ コンポーネントのひずみ解析により、コンポーネントとプロセスに依存する FLC を特定します。プレス工場では、これらのポイントに到達するまでのひずみ経路は一般的にわかりません。このような FLC は、材料、コンポーネント、および選択した成形条件に依存します。この方法は ISO 12004-1 で説明されており、各材料に対して 1 つの一意の FLC を決定することを意図したものではありません。
  • 2)明確に定義された実験室条件下での FLC の測定。成形性を評価するために、いくつかのひずみ状態で各材料の 1 つの一意の FLC を測定できます。 FLC の決定は具体的である必要があり、複数の線形ひずみパスを使用します。この文書、すなわち ISO 12004-2 は、このタイプの材料特性評価を対象としています。

この文書(実験室での成形限界曲線の決定に関するもの)では、次の条件にも注意してください。

  • 成形限界曲線 (FLC) は、特定の材料について決定され、延伸、延伸、または延伸と延伸の任意の組み合わせによって変形できる範囲を定義します。この機能は、局所的なネッキングおよび/または骨折の発生によって制限されます。材料の成形限界を決定する方法は多数あります。ただし、異なる方法を使用して得られた結果を比較目的で使用することはできません。
  • FLC は、定義された熱機械処理後の状態と分析された厚さで、材料の変形限界を特徴付けます。成形性の判断には、FLC 試験前の機械的特性と材料の履歴に関する追加の知識が重要です。

異なる材料の成形性を比較するには、FLC だけでなく、次のパラメーターも判断することが重要です。

  • a)少なくとも主方向の機械的特性;
  • b) ISO 6892-1 に準拠した、最大力でのプラスチック伸びのパーセンテージ。
  • c) ISO 10113 に準拠した所定の変形範囲でのr値。
  • d) ISO 10275 に準拠した所定の変形範囲でのn値。

1 スコープ

このドキュメントでは、周囲温度で線形ひずみ経路を使用して成形限界曲線 (FLC) を作成するときに使用する試験条件を指定します。考慮される材料は、平らで、金属で、厚さが 0.3 mm から 4 mm の間です。

注記4 mm までの厚さの制限が提案されており、パンチの直径比に最大許容厚さを与えています。

2 参考文献

このドキュメントには規範的な参照はありません。

3 用語と定義

このドキュメントには、用語と定義は記載されていません。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

参考文献

[1]ISO 6892-1, 金属材料 — 引張試験 — Part 1: 室温での試験方法
[2]ISO 10113, 金属材料 - シートおよびストリップ - 塑性ひずみ比の決定
[3]ISO 10275, 金属材料 - シートおよびストリップ - 引張ひずみ硬化指数の決定
[4]Min J, Stoughton TB, Carsley JE, Lin J ローカライズされたネッキング限界の決定におけるプロセス依存効果の補償。インターナショナルJ.Mech.Sci. 2016, 117 pp. 115–134.入手先: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2016.08.008

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee SC 2, Ductility testing, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 459/SC 1, Test methods for steel (other than chemical analysis), in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12004-2:2008), which has been technically revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • 1) The title was changed to have three elements.
  • 2) Clause 2 and Clause 3 were added from the previous edition, and the subsequent clauses were renumbered.
  • 3) The descriptions of when to use ISO 12004-1 or ISO 12004-2 (this document) was revised in the Introduction.
  • 4) Permissions and requirements were clarified in 6.1.3, 6.1.5, 6.2.2, 6.2.3, 6.3.2, 6.3.3.3, 6.3.4.3, 7.2.2, and 7.2.3.
  • 5) In 6.3.1, the punch velocity range was expanded and permission for exceptional cases in aluminium alloys, as well as steel, was added.
  • 6) Clarification was added that although the Nakajima method is known to have non-linear strain paths (6.3.3.1), it is still acceptable. Clarification as to why the failure is required to be near the apex of the dome was added to 6.3.3.3. In 6.3.3.3, the “validity of test” requirement for the Nakajima test was made explicit in a similar format to that shown for the Marciniak test in 6.3.4.4. In 6.3.3.3 and 6.3.4.4, a statement regarding rejection of specimens not meeting the valid test requirements was added.
  • 7) The “Measuring instrument” clause (4.3.5 in the previous edition) was removed since it is a repetition of the “Measurement instrument” section of 6.3.2 but had a different accuracy requirement. The required accuracy is now shown as originally described in 6.3.2.
  • 8) The requirement on the second derivative range was clarified in 7.2.3(c), and the requirements in the keys of Figures 8 and 9 were changed to match 7.2.3(c).
  • 9) The permission to use other methods of measurement was moved from 7.2.1 to 7.1 and was clarified.
  • 10) The statement regarding the “time-dependent method” was removed from 7.1 but now a statement admitting the use of other methods including both the “time-dependent method” or “time and position dependent methods” appears in Clause 5.
  • 11) In 7.2.2, the method of selecting the section line locations based on the crack position was clarified, and permission was added to use the maximum strain location, as long as the test validity requirements are still met.
  • 12) The use of the procedure in 7.2.3 when extracting the “bell-shaped curve” for use in evaluating the section lines using the position-dependent method has been changed to being required rather than just suggested. This seems to be consistent with the original intent.
  • 13) In Annex A, the method was changed to be required rather than proposed. Annex C was clarified to show that the procedure is required. Clarification to the text of Annex D was added, and its use is explicitly permitted. In Annex F, explicit permission to use a regression using in-house functions was added, as well as the requirement that the function be reported.
  • 14) Editorial changes and clarifications were made throughout the document.

A list of all parts in the ISO 12004 series can be found on the ISO website.

Introduction

A forming-limit diagram (FLD) is a diagram containing major/minor strain points.

An FLD can distinguish between safe points and necked or failed points. The transition from safe to failed points is defined by the forming-limit curve (FLC).

To determine the forming limit of materials, two different methods are possible.

  • 1) Strain analysis on failed press shop components to determine component and process dependent FLCs.In the press shop, the strain paths followed to reach these points are generally not known. Such an FLC depends on the material, the component, and the chosen forming conditions. This method is described in ISO 12004-1 and is not intended to determine one unique FLC for each material.
  • 2) Determination of FLCs under well-defined laboratory conditions.For evaluating formability, one unique FLC for each material in several strain states can be measured. The determination of the FLC must be specific and uses multiple linear strain paths. This document, i.e. ISO 12004-2, is intended for this type of material characterization.

For this document (concerning determination of forming-limit curves in laboratory), the following conditions are also of note.

  • Forming-limit curves (FLCs) are determined for specific materials to define the extent to which they can be deformed by drawing, stretching or any combination of drawing and stretching. This capability is limited by the occurrence of localized necking and/or fracture. Many methods exist to determine the forming limit of a material; but results obtained using different methods cannot be used for comparison purposes.
  • The FLC characterizes the deformation limit of a material in the condition after a defined thermo-mechanical treatment and in the analysed thickness. For a judgement of formability, the additional knowledge of mechanical properties and the material’s history prior to the FLC-test are important.

To compare the formability of different materials, it is important to judge not only the FLC but also the following parameters:

  • a) mechanical properties at least in the main direction;
  • b) percentage plastic extension at maximum force, according to ISO 6892-1;
  • c)r-value with given deformation range, according to ISO 10113;
  • d)n-value with given deformation range, according to ISO 10275.

1 Scope

This document specifies testing conditions for use when constructing a forming-limit curve (FLC) at ambient temperature and using linear strain paths. The material considered is flat, metallic and of thickness between 0,3 mm and 4 mm.

NOTE The limitation in thickness of up to 4 mm is proposed, giving a maximum allowable thickness to the punch diameter ratio.

2 Normative references

There are no normative references in this document.

3 Terms and definitions

No terms and definitions are listed in this document.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

Bibliography

[1]ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
[2]ISO 10113, Metallic materials — Sheet and strip — Determination of plastic strain ratio
[3]ISO 10275, Metallic materials — Sheet and strip — Determination of tensile strain hardening exponent
[4]Min J., Stoughton T.B., Carsley J.E., Lin J., Compensation for process-dependent effects in the determination of localized necking limits. Int. J. Mech. Sci. 2016, 117 pp. 115–134. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2016.08.008