その他の熱処理 ~「表面硬化処理」について~

 熱処理の基本、焼き入れ、焼きもどし、焼ならし、焼なまし以外の熱処理についてみていきます。これまで、プリハードン処理、溶体化熱処理、時効処理をご説明してきました。熱処理は、タイミングと方法でとても様々な種類に分類することができます。今までご説明してきたものはすべて、鋼材全体の熱処理となります。今回は「表面硬化熱処理」についてご説明いたします。

 表面硬化熱処理は鋼材の素材作成のための熱処理ではなく、仕上げ前の熱処理となります。
 鋼材の製品によっては、中は粘り強く、表面は硬くの状態を持ったものが求められることがあります。粘り強いほうが衝撃には強いのですが、硬い製品は摩耗などに強いのです。そのどちらもの性質を併せ持った鋼鉄を作成するためには、粘り強い鋼鉄を最終的に表面のみ硬くする処理が必要となります。これが表面硬化熱処理になります。製品の内部と表面で性質が異なる鋼材は、様々な方法で作り出すことができます。その代表的な方法をご紹介していきます。
 
<浸炭処理> carbonizing
 鋼材を加熱し、表面に炭素を侵入させて鋼材表面の高濃度炭素状態を作り出し、そのうえで焼き入れ焼き戻しを行います。浸炭させる必要がない部分については、事前に銅メッキなどの浸炭防止剤を塗っておきます。自動車用トランスミッション部品など、耐摩耗性や強靭性を必要とするものに対してこの処理を行います。

<窒化処理> nitriding
 鋼材を加熱し、窒素を表面に侵入させる。窒素が鋼材の中にある元素と結びついて析出することで硬化します。焼き入れ焼き戻しは必要ありません。窒化処理を行う前には完全焼きなましが必要です。ギア部品、シリンダー、タービン部品などを作る場合にこの処理を行います。

<高周波焼き入れ> induction hardening
 高周波コイルを用いて鋼材の表面に誘導電流を生じさせ、表面のみの加熱処理を行います。その後焼き入れ焼き戻しを行います。周波数が高いと加熱の深さが浅くなり、周波数が低いと加熱の深さが深くなります。コイルの形や流す電流の調節によって、様々な性質のものを作り出すことができます。自動車用回転軸系の部品を作る場合にこの処理が行われます。

<火炎焼き入れ> flame hardening
鋼材にガスバーナーなどで加熱した後急冷し、焼き入れをします。鉄道レールなどを作るためにこの処理が行われます。

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http://sodaseisakusyo.co.jp/

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