熱処理の基礎をまとめました!

熱処理とは、所望の組織や特性を得るために、材料を固体状態で加熱、保持、冷却する金属の熱処理を指します。

    

I. 熱処理

1、正規化:鋼または鋼片を適切な温度以上のAC3またはACMの臨界点まで加熱し、空気中で冷却した後、一定期間維持し、熱処理プロセスのパーライトタイプの組織を取得します。

 

2、焼きなまし:共晶鋼ワークピースを20〜40度以上のAC3に加熱し、一定時間保持した後、炉を空気熱処理プロセスでの冷却よりも500度低い温度までゆっくり冷却(または砂または石灰に埋めて冷却)します。 。

    

3、固溶体熱処理:合金を一定温度の高温単相領域に加熱して維持し、過剰相を完全に固溶させた後、急速に冷却して過飽和固溶体熱処理プロセスを取得します。 。

 

4、時効:合金を固溶熱処理または冷間塑性変形させた後、室温または室温よりわずかに高い温度に置くと、時間の経過とともに特性が変化する現象。

 

5、固溶体処理:さまざまな相の合金を完全に溶解し、固溶体を強化し、靭性と耐食性を向上させ、応力と軟化を除去し、成形加工を続行します。

    

 

6、時効処理:強化相の析出温度で加熱保持し、強化相の析出を析出させて硬化させ、強度を向上させる。

    

7、焼き入れ:適切な冷却速度で冷却した後の鋼のオーステナイト化により、ワークピースの断面全体または特定の範囲の不安定な組織構造がマルテンサイト変態などの熱処理プロセスになります。

 

8、焼き戻し:焼き入れされたワークピースは、適切な温度以下のAC1の臨界点まで一定時間加熱され、その後、方法の要件に従って冷却され、目的の組織と特性が得られます。熱処理工程。

 

9、鋼の浸炭窒化:浸炭窒化は、鋼の表層に同時に炭素と窒素を浸透させるプロセスです。通常の浸炭窒化はシアン化物とも呼ばれ、中温ガス浸炭窒化および低温ガス浸炭窒化(つまりガス軟窒化)がより広く使用されています。中温ガス浸炭窒化処理の主な目的は、鋼の硬度、耐摩耗性、疲労強度を向上させることです。低温ガス浸炭窒化から窒化系の処理で、鋼の耐摩耗性、耐食いつき性の向上を主な目的としています。

    

10、焼き戻し処理(焼き入れ・焼き戻し):一般的には、焼き戻し処理と呼ばれる熱処理と組み合わせて、高温で焼き入れ・焼き戻しを行います。焼き戻し処理は、さまざまな重要な構造部品、特にコネクティングロッド、ボルト、ギア、シャフトの交互荷重下で動作する部品に広く使用されています。焼戻し処理後に焼戻しすると、焼戻しソーナイト組織が得られ、その機械的特性は、正規化されたソーナイト組織の同じ硬度よりも優れています。その硬さは、高温焼き戻し温度、鋼の焼き戻し安定性、ワークピースの断面サイズによって決まり、一般的に HB200 ~ 350 の間です。

    

11、ろう付け:ろう付け材料は、2種類のワークピースを加熱溶融接合する熱処理プロセスになります。

 

 

II.Tプロセスの特徴

 

金属熱処理は機械製造における重要なプロセスの 1 つであり、他の機械加工プロセスと比較して、熱処理は一般にワークピースの形状や全体的な化学組成を変更しませんが、ワークピースの内部微細構造を変更したり、化学物質を変化させたりすることによって、ワークピースの表面の組成を変更して、ワークピースの特性を利用したり改善したりすることができます。これは、一般に肉眼では見えない、ワークピースの本質的な品質の向上を特徴としています。必要な機械的特性、物理的特性、化学的特性を備えた金属ワークを製造するには、適切な材料の選択とさまざまな成形プロセスに加えて、多くの場合、熱処理プロセスが不可欠です。鋼は機械産業で最も広く使用されている材料であり、複雑な鋼の微細構造は熱処理によって制御できるため、鋼の熱処理が金属熱処理の主な内容です。さらに、アルミニウム、銅、マグネシウム、チタン、その他の合金も熱処理して機械的、物理的、化学的特性を変化させ、さまざまな性能を得ることができます。

    

 

.T彼は処理します

 

熱処理工程は、加熱、保持、冷却の3工程からなるのが一般的ですが、場合によっては加熱と冷却の2工程だけの場合もあります。これらのプロセスは相互に接続されており、中断することはできません。

    

加熱は熱処理の重要な工程の一つです。金属の熱処理には多くの加熱方法がありますが、最も古いものは熱源として木炭や石炭を使用するもので、最近では液体燃料やガス燃料が使用されています。電気を利用することで加熱制御が容易になり、環境汚染もありません。これらの熱源を使用すると、直接加熱できるだけでなく、溶融塩や金属を介して浮遊粒子を間接的に加熱することもできます。

 

金属を加熱すると、ワークピースが空気にさらされ、酸化、脱炭が頻繁に発生し(つまり、鋼部品の表面炭素含有量が減少します)、熱処理部品の表面特性に非常に悪影響を及ぼします。したがって、金属は通常、制御された雰囲気または保護雰囲気、溶融塩および真空加熱の中にある必要がありますが、保護加熱のためのコーティングや包装方法も利用できる必要があります。

    

加熱温度は熱処理プロセスの重要なプロセスパラメータの1つであり、加熱温度の選択と制御は、熱処理の品質を保証することが主な問題です。加熱温度は処理する金属材料や熱処理の目的によって異なりますが、一般的には高温組織を得るために相転移温度以上に加熱されます。さらに、変態には一定の時間がかかるため、金属ワークの表面が必要な加熱温度に達するまでは、その温度を一定時間維持する必要があるため、内部および外部の温度が低下します。が一貫しているため、微細構造の変換が完了します。これは保持時間として知られています。高エネルギー密度加熱と表面熱処理の使用により、加熱速度は非常に速く、一般に保持時間はありませんが、化学的熱処理の保持時間は多くの場合長くなります。

    

冷却は熱処理プロセスにおいても不可欠なステップであり、主に冷却速度を制御するために、さまざまなプロセスによる冷却方法が行われます。一般的な焼鈍の冷却速度は最も遅く、焼きならしの冷却速度は速く、焼き入れの冷却速度は速くなります。ただし、鋼の種類が異なるため、要求も異なります。たとえば、空気硬化鋼は焼きならしと同じ冷却速度で焼き入れできます。

熱処理の基礎の概要1

IV.Pプロセスの分類

 

金属の熱処理工程は大きく全体熱処理、表面熱処理、化学熱処理の3つに分けられます。熱媒体、加熱温度、冷却方法の違いに応じて、各カテゴリーはいくつかの異なる熱処理プロセスに区別できます。同じ金属でも異なる熱処理プロセスを使用すると、異なる組織が得られ、異なる特性が得られます。鉄鋼は産業で最も広く使用されている金属であり、鋼の微細構造も最も複雑であるため、さまざまな鋼の熱処理プロセスがあります。

全体的な熱処理は、金属熱処理プロセスの全体的な機械的特性を変更するために、ワークピースを全体的に加熱し、その後適切な速度で冷却して、必要な冶金学的組織を取得することです。鋼の全体的な熱処理は、粗焼鈍、焼きならし、焼き入れ、焼き戻しの4つの基本プロセスです。

 

 

プロセスとは次のことを意味します。

アニーリングとは、ワークピースの材質とサイズに応じて、異なる保持時間を使用してワークピースを適切な温度に加熱し、その後ゆっくりと冷却することです。その目的は、金属の内部組織を平衡状態に達するか、平衡状態に近づけることです。 、良好なプロセスパフォーマンスとパフォーマンスを得るために、または準備の組織化のためにさらに急冷するために。

    

焼きならしとは、ワークを空冷した後に適切な温度まで加熱することです。焼きならしの効果は焼きなましと似ていますが、より微細な組織が得られるだけであり、材料の切削性能を向上させるためによく使用されますが、一部の用途にも使用されることがあります。それほど要求の厳しい部品は最終熱処理として行われます。

    

急冷とは、ワークピースを水、油、その他の無機塩、有機水溶液、その他の急冷媒体中で加熱および断熱することです。焼き入れ後の鋼部品は硬くなりますが、同時に脆くなります。この脆さを適時に解消するには、一般に適時に焼き戻しを行う必要があります。

    

鋼部品の脆性を軽減するために、室温以上650℃以下の適当な温度で鋼部品を焼き入れ、長時間保温し、その後冷却する工程を焼き戻しといいます。焼なまし、焼きならし、焼き入れ、焼き戻しの「4つの火」による熱処理全体を指しますが、このうち焼き入れと焼き戻しは密接な関係があり、組み合わせて使用​​されることが多く、1つは欠かせません。加熱温度と冷却モードが異なる「フォーファイア」で、異なる熱処理プロセスを進化させました。ある程度の強度と靭性を得るために、高温での焼き入れと焼き戻しを組み合わせた「焼き戻し」と呼ばれます。ある種の合金を急冷して過飽和固溶体を形成した後、合金の硬度、強度、または電磁気を向上させるために、室温またはそれより少し高めの適切な温度で長時間保持します。このような熱処理工程を時効処理と呼ぶ。

    

圧力加工変形と熱処理を効果的かつ密接に組み合わせて実行することで、加工物に非常に優れた強度、靭性を得ることができる変形熱処理として知られる方法。真空熱処理と呼ばれる負圧雰囲気または真空中での熱処理は、ワークピースを酸化せず、脱炭せず、処理後のワークピースの表面を維持し、ワークピースの性能を向上させるだけでなく、化学的熱処理のための浸透圧剤も使用します。

    

表面熱処理は、金属熱処理プロセスの表面層の機械的特性を変更するためにワークピースの表層を加熱するだけです。ワークに過度の熱を伝えずにワークの表層のみを加熱するには、エネルギー密度の高い、つまりワークの単位面積当たりに大きな熱エネルギーを与える熱源を使用する必要があります。ワークピースの表層または局所が短時間または瞬間的に高温になる可能性があります。消炎および誘導加熱熱処理の主な方法の表面熱処理。オキシアセチレンまたはオキシプロパン火炎、誘導電流、レーザー、電子ビームなどの一般的に使用される熱源。

    

化学熱処理は、ワークピースの表層の化学組成、組織、特性を変化させることによる金属熱処理プロセスです。化学的熱処理は、ワークの表面層の化学組成を変化させるという点で表面熱処理とは異なります。化学的熱処理は、炭素、塩媒体、または媒体のその他の合金元素(気体、液体、固体)を含むワークピースを長時間加熱、断熱して、ワークピースの表層に炭素を浸透させます。 、窒素、ホウ素、クロム、その他の元素。元素の溶浸後、場合によっては焼き入れや焼き戻しなどの他の熱処理プロセス後。化学熱処理の主な方法は浸炭処理、窒化処理、金属浸透処理などです。

    

熱処理は機械部品や金型の製造工程において重要な工程の一つです。一般的に言えば、耐摩耗性、耐食性などのワークピースのさまざまな特性を確保および向上させることができます。また、さまざまな冷間および熱間加工を容易にするために、ブランクと応力状態の組織を改善することもできます。

    

例:白鋳鉄を長時間焼鈍処理すると可鍛鋳鉄が得られ、可塑性が向上します。歯車に適切な熱処理プロセスが適用されると、歯車の耐用年数は熱処理を行わなかった場合の数倍、または数十倍になります。さらに、特定の合金元素の浸透による安価な炭素鋼は、高価な合金鋼の性能を備えており、一部の耐熱鋼やステンレス鋼を置き換えることができます。ほとんどの金型は熱処理が必要であり、熱処理のみで使用可能です。

 

 

補助手段

I. アニーリングの種類

 

アニーリングとは、ワークを適切な温度に加熱し、一定時間保持した後、徐冷する熱処理です。

    

鋼の焼鈍プロセスには多くの種類があり、加熱温度に応じて 2 つのカテゴリに分類できます。1 つは焼鈍よりも高い臨界温度 (Ac1 または Ac3) での焼鈍で、完全焼鈍、不完全焼鈍を含む相変化再結晶焼鈍とも呼ばれます。 、回転楕円体焼鈍、拡散焼鈍(均質化焼鈍)など。もう1つは、再結晶焼鈍や応力除去焼鈍などの焼鈍の臨界温度未満です。冷却方法に応じて、焼鈍は等温焼鈍と連続冷却焼鈍に分けることができます。

 

1、完全焼鈍と等温焼鈍

 熱処理の基礎2のまとめ

完全焼鈍、再結晶焼鈍とも呼ばれ、一般に焼鈍と呼ばれ、鋼または鋼を20〜30℃以上のAc3に加熱し、ゆっくり冷却した後に組織を完全にオーステナイト化するのに十分な長さの断熱を行い、ほぼ平衡組織を得る。熱処理工程の様子。この焼きなましは、主にさまざまな炭素鋼および合金鋼の鋳物、鍛造品、熱間圧延異形材の亜共晶組成に使用され、場合によっては溶接構造にも使用されます。一般に、多くの場合、重くないワークピースの最終熱処理として、または一部のワークピースの前熱処理として行われます。

    

 

2、ボールアニーリング

球状焼鈍は、主に過共晶炭素鋼および合金工具鋼(鋼に使用される刃物、ゲージ、金型、金型の製造など)に使用されます。その主な目的は、硬度を下げ、被削性を改善し、将来の焼き入れに備えることです。

    

 

3、歪取り焼鈍

低温焼鈍(または高温焼戻し)とも呼ばれる歪取焼鈍は、主に鋳物、鍛造品、溶接品、熱間圧延部品、冷間引抜部品、その他の残留応力を除去するために使用されます。これらの応力が除去されないと、一定期間経過後やその後の切削工程で鋼に変形や亀裂が発生します。

    

 

4. 不完全焼鈍とは、鋼を保温と徐冷の間にAc1~Ac3(亜共晶鋼)またはAc1~ACcm(過共晶鋼)まで加熱し、ほぼバランスの取れた熱処理組織を得る処理です。

 

 

II.急冷時に最も一般的に使用される冷却媒体は、ブライン、水、油です。

 

ワークピースの塩水焼き入れは、高硬度と滑らかな表面を得るのが簡単ですが、ハードソフトスポットではなく焼き入れを生成するのは簡単ではありませんが、ワークピースの変形が深刻で、さらには亀裂が発生しやすいです。焼入れ媒体としての油の使用は、一部の合金鋼または小型の炭素鋼ワークピースの焼入れにおいて過冷却オーステナイトの安定性が比較的大きい場合にのみ適しています。

    

 

.鋼の焼き戻しの目的

1、脆性を軽減し、内部応力を排除または軽減します。鋼の焼入れには大量の内部応力と脆性があり、適時に焼戻しを行わないと、鋼が変形したり、亀裂が発生したりすることがよくあります。

    

2、ワークピースの必要な機械的特性を得るために、ワークピースの高硬度と脆性を焼入れした後、さまざまなワークピースのさまざまな特性の要件を満たすために、適切な焼き戻しを通じて硬度を調整し、脆性を軽減できます。必要な靭性、可塑性を備えています。

    

3、ワークのサイズを安定させる

 

4、特定の合金鋼は焼き鈍しが軟化するのが難しいため、高温焼戻し後に焼入れ(または焼きならし)を行うことが多く、炭化鋼が適切に凝集して硬度が低下し、切断や加工を容易にします。

    

補足的な概念

1、焼鈍:金属材料を適切な温度に加熱し、一定時間保持した後、徐冷する熱処理プロセスを指します。一般的な焼鈍プロセスは、再結晶焼鈍、歪取り焼鈍、回転楕円体焼鈍、完全焼鈍などです。 焼鈍の目的:主に金属材料の硬度を低下させ、塑性を改善し、切削や圧力加工を容易にするため、残留応力を低減します、均質化の組織と組成を改善するか、後の熱処理で組織を準備します。

    

2、焼きならし:鋼または鋼(鋼の臨界温度)以上に加熱し、30〜50℃で適切な時間を維持し、静止空気で冷却する熱処理プロセスを指します。焼ならしの目的:主に低炭素鋼の機械的性質を改善し、切削性と被削性を改善し、結晶粒を微細化し、組織欠陥を除去し、後の熱処理で組織を準備します。

    

3、焼き入れ:鋼をAc3またはAc1(臨界温度以下の鋼)まで一定の温度以上に加熱し、一定の時間を保ち、その後適切な冷却速度で、マルテンサイト(またはベイナイト)組織を取得することを指します。熱処理工程。一般的な焼入れプロセスには、単一媒体焼入れ、二媒体焼入れ、マルテンサイト焼入れ、ベイナイト等温焼入れ、表面焼入れおよび局部焼入れがあります。焼入れの目的:鋼部品が必要なマルテンサイト組織を獲得し、ワークピースの硬度、強度、耐摩耗性を向上させ、その後の熱処理で組織を適切に準備します。

    

 

4、焼き戻し:鋼を硬化し、Ac1以下の温度に加熱し、保持時間、その後室温まで冷却する熱処理プロセスを指します。一般的な焼戻しプロセスには、低温焼戻し、中温焼戻し、高温焼戻し、および複数回の焼戻しがあります。

   

焼き戻しの目的:主に、焼き入れの際に鋼に生じる応力を除去し、鋼に高い硬度と耐摩耗性を持たせ、必要な塑性と靭性を持たせることを目的としています。

    

5、焼き戻し:複合熱処理プロセスの焼き入れおよび高温焼き戻し用の鋼または鋼を指します。調質鋼と呼ばれる鋼の焼き戻し処理に使用されます。一般的に中炭素構造用鋼および中炭素合金構造用鋼を指します。

 

6、浸炭:浸炭は炭素原子を鋼の表層に浸透させるプロセスです。また、低炭素鋼ワークピースの表層を高炭素鋼にし、焼入れと低温焼戻しを行った後、ワークピースの表層部は高い硬度と耐摩耗性を持ち、ワークピースの中心部は高硬度になります。低炭素鋼の靭性と可塑性を維持しています。

    

真空方式

 

なぜなら、金属加工品の加熱および冷却操作を完了するには、十数回または数十回の操作が必要だからです。これらの作業は真空熱処理炉内で行われ、オペレーターが近づくことができないため、真空熱処理炉のより高い自動化度が求められます。同時に、金属ワークの焼入れプロセスの終わりの加熱と保持などの一部の動作は 6、7 動作で、15 秒以内に完了する必要があります。このように機敏な状態で多くの動作を完了させると、オペレータの緊張を引き起こし、誤操作を引き起こしやすくなります。したがって、プログラムに従って正確かつタイムリーに調整できるのは、高度な自動化のみです。

 

金属部品の真空熱処理は密閉された真空炉で行われ、厳密な真空シールが行われることがよく知られています。したがって、炉の本来の空気漏れ率を確保して遵守し、真空炉の作動真空を確保し、部品の品質を確保するために、真空熱処理は非常に重要な意味を持ちます。したがって、真空熱処理炉では信頼性の高い真空シール構造が重要な課題となります。真空炉の真空性能を確保するために、真空熱処理炉の構造設計は基本原則に従う必要があります。つまり、炉本体は気密溶接を使用し、炉本体はできるだけ開かない、または開かないようにする必要があります。真空漏れの可能性を最小限に抑えるために、穴を減らすか、動的シール構造の使用を避けてください。真空炉本体に設置されるコンポーネント、水冷電極、熱電対エクスポート装置などの付属品も、構造を密閉するように設計する必要があります。

    

ほとんどの加熱および断熱材は真空下でのみ使用できます。真空熱処理炉の加熱および断熱ライニングは真空および高温で作業するため、これらの材料は高温耐性、放熱効果、熱伝導率などの要件を備えています。耐酸化性に対する要求はそれほど高くありません。そのため、真空熱処理炉では発熱材や断熱材としてタンタル、タングステン、モリブデン、グラファイトなどが広く使用されてきました。これらの材料は大気中では非常に酸化しやすいため、通常の熱処理炉ではこれらの加熱断熱材を使用することができません。

    

 

水冷装置:真空熱処理炉の胴体、炉蓋、電熱体、水冷電極、真空中断熱扉などの部品は真空中であり、熱作用を受けています。このような極めて不利な条件下での作業では、各部品の構造が変形したり損傷したりしないこと、また真空シールが過熱したり焼損したりしないようにする必要があります。したがって、真空熱処理炉が正常に動作し、十分な寿命を確保できるように、さまざまな状況に応じて各コンポーネントの水冷装置を設定する必要があります。

 

低電圧大電流:真空容器を使用する場合、真空真空度が数 lxlo-1 torr の範囲になると、真空容器内の導体に電圧が印加されると、グロー放電現象が発生します。真空熱処理炉では、重大なアーク放電が発生すると電熱体や絶縁層が焼損し、重大な事故や損失を引き起こします。したがって、真空熱処理炉の電気発熱体の動作電圧は、一般に80~100ボルト以下である。同時に、電気発熱体の構造設計では、グロー放電やアークの発生を防ぐために、部品の先端を避けるように努めるなど、効果的な対策を講じる必要があります。電極間の電極間隔は狭すぎてはなりません。放電。

    

 

テンパリング

ワークピースのさまざまな性能要件に応じて、さまざまな焼き戻し温度に応じて、次のタイプの焼き戻しに分類できます。

    

 

(a) 低温焼戻し(150~250度)

得られた組織の低温焼戻しにより、焼戻しマルテンサイトが得られます。その目的は、焼入れ内部応力と脆性を軽減することを前提として、焼入れ鋼の高硬度と高い耐摩耗性を維持し、使用中のチッピングや早期損傷を回避することです。主に各種高炭素切削工具、ゲージ、冷間引抜ダイス、転がり軸受、浸炭部品などに使用され、焼き戻し後の硬さは一般的にHRC58~64です。

    

 

(ii)中温焼戻し(250~500度)

強化石英ボディの中温焼戻し組織。その目的は、高い降伏強度、弾性限界、および高い靭性を得ることです。そのため、主に各種ばねや熱間加工の金型加工に使用され、焼き戻し硬さはHRC35~50が一般的です。

    

 

(C)高温焼戻し(500~650度)

組織を高温焼戻ししてソーナイトを焼き戻します。通常の焼き入れと高温焼き戻しを組み合わせた焼き戻し処理は、焼き戻し処理として知られています。その目的は、強度、硬度、可塑性、靭性を得ることであり、全体的な機械的特性が向上します。そのため、自動車、トラクター、工作機械、その他コンロッド、ボルト、ギア、シャフトなどの重要構造部品に広く使用されています。焼き戻し後の硬さはHB200~330が一般的です。

    

 

変形防止

精密で複雑な金型の変形原因は複雑であることが多いですが、当社ではその変形の法則を習得し、その原因を分析し、さまざまな方法を使用して金型の変形を防止し、低減するだけでなく、制御することもできます。一般に、精密複雑な金型の熱処理では以下のような変形を防止する方法が考えられます。

 

(1) 合理的な材料の選択。精密複雑な金型の材料は、微小変形の良好な金型鋼(空気焼入れ鋼など)を選択する必要があります。深刻な金型鋼の炭化物偏析は、合理的な鍛造および焼き戻し熱処理を行う必要があります。大型で鍛造できない金型鋼は、固溶体二重精錬が可能です熱処理。

 

(2) 金型の構造設計は合理的である必要があり、厚さが不均一すぎてはならず、形状は対称である必要があり、大きな金型の変形のために変形法則を習得し、加工代を確保し、大型、精密、複雑な金型を使用できます。構造の組み合わせで。

    

(3) 精密で複雑な金型の場合は、加工時に発生する残留応力を除去するために事前熱処理を行う必要があります。

    

(4)加熱温度の合理的な選択、加熱速度の制御、精密複雑な金型の場合、ゆっくり加熱、予熱、その他のバランスの取れた加熱方法を採用して金型の熱処理変形を軽減できます。

    

(5) 金型の硬度を確保することを前提として、予冷、段階冷却焼入れ、または温度焼入れを心がけてください。

 

(6) 精密で複雑な金型の場合は、条件が許す限り真空加熱焼入れ、焼入れ後の深冷処理を行ってください。

    

(7) 一部の精密で複雑な金型の場合は、金型の精度を制御するために、前熱処理、時効熱処理、焼き戻し窒化熱処理を使用できます。

    

(8) 金型の砂穴、気孔、磨耗、その他の欠陥の修復では、冷間圧接機やその他の修復装置の熱影響を使用して、変形の修復プロセスを回避します。

 

さらに、正しい熱処理プロセス操作 (穴の塞ぎ、穴の結合、機械的固定、適切な加熱方法、金型の冷却方向と冷却媒体内の移動方向の正しい選択など) と合理的な焼き戻し熱処理工程は精度や複雑な金型の変形を軽減するための手段でもあります。

    

 

表面の焼き入れ焼き戻し熱処理は、通常、誘導加熱や火炎加熱により行われます。主な技術パラメータは、表面硬度、局所硬度、有効硬化層の深さです。硬さ試験にはビッカース硬さ試験機を使用できますが、ロックウェルまたは表面ロックウェル硬さ試験機も使用できます。試験力(スケール)の選択は、有効硬化層の深さとワークピースの表面硬度に関係します。ここでは 3 種類の硬さ試験機が関係します。

    

 

まず、ビッカース硬さ試験機は、熱処理されたワークの表面硬さを試験する重要な手段であり、試験力は0.5〜100kgから選択でき、厚さ0.05mmという薄い表面硬化層を試験でき、その精度は最高です。 、熱処理されたワークの表面硬度の小さな違いを識別できます。また、有効硬化層の深さもビッカース硬度計で検出する必要があるため、表面熱処理加工や表面熱処理ワークを使用する多数台の場合にはビッカース硬度計の設置が必要となります。

    

 

第二に、表面ロックウェル硬度計は、表面硬化したワークピースの硬度を試験するのにも非常に適しており、表面ロックウェル硬度計には3つのスケールから選択できます。各種表面硬化ワークの有効硬化深さ0.1mm以上の検査が可能です。表面ロックウェル硬さ試験機の精度はビッカース硬さ試験機ほど高くありませんが、熱処理工場の品質管理と適格な検査検出手段として、要件を満たすことができます。さらに、操作が簡単で、使いやすく、低価格で、迅速な測定が可能で、硬度値やその他の特性を直接読み取ることができます。表面ロックウェル硬度計を使用すると、ワークピースの表面熱処理を迅速かつ非熱処理することができます。破壊的な部品ごとのテスト。これは金属加工や機械製造工場にとって重要です。

    

 

第三に、表面熱処理硬化層が厚い場合には、ロックウェル硬度計も使用できます。熱処理硬化層厚さが0.4~0.8mmの場合はHRAスケール、硬化層厚さが0.8mm以上の場合はHRCスケールが使用可能です。

ビッカース、ロックウェル、表面ロックウェルの 3 種類の硬度値を簡単に相互に変換したり、標準、図面、またはユーザーが必要とする硬度値に変換したりできます。対応する換算表は、国際標準 ISO、米国標準 ASTM、中国標準 GB/T に記載されています。

    

 

局所硬化

 

より高い誘導加熱やその他の局所焼入れ熱処理手段が必要な場合、そのような部品は通常、図面上に局所焼入れ熱処理の位置と局所硬度値をマークする必要があります。部品の硬度試験は、指定された領域で実行する必要があります。硬さ試験機はロックウェル硬度計を使用でき、HRC硬度値をテストします。熱処理硬化層が浅いなど、表面ロックウェル硬度計を使用でき、HRN硬度値をテストします。

    

 

化学熱処理

化学熱処理は、ワークピースの表面に原子の 1 つまたは複数の化学元素を浸透させ、ワークピースの表面の化学組成、組織、および性能を変化させることです。焼入れ・低温焼戻し後のワーク表面は高硬度、耐摩耗性、接触疲労強度が得られ、ワーク中心部は高い靭性を有します。

    

 

上記によれば、熱処理工程における温度の検出と記録は非常に重要であり、温度管理が不十分であると製品に大きな影響を与えます。したがって、温度の検出は非常に重要であり、プロセス全体の温度傾向も非常に重要です。その結果、熱処理プロセスの温度変化を記録する必要があり、将来のデータ分析を容易にするだけでなく、いつ行われたかを確認することもできます。温度が要件を満たしていません。これは将来の熱処理の改善に非常に大きな役割を果たすでしょう。

 

作業手順

 

1、作業現場を清掃し、電源、計測器、各種スイッチが正常か、水源がスムーズかどうかを確認します。

 

2、作業者は適切な労働保護用保護具を着用する必要があります。そうしないと危険です。

 

3、制御電源ユニバーサル転送スイッチを開き、機器の段階的な温度上昇と降下セクションの技術要件に従って、機器と機器の寿命を延ばします。

 

4、熱処理炉の温度とメッシュベルトの速度規制に注意を払い、さまざまな材料に必要な温度基準を習得し、ワークピースの硬度と表面の真直性と酸化層を確保し、安全性の良い仕事を真剣に行うことができます。

  

5、焼き戻し炉の温度とメッシュベルトの速度に注意し、焼き戻し後のワークが品質要件を満たすように排気を開けてください。

    

6、ポストに貼り付ける作業を行ってください。

    

7、必要な消防設備を構成し、使用方法とメンテナンス方法に精通している。

    

8、機械を停止するときは、すべての制御スイッチがオフ状態であることを確認してから、ユニバーサルトランスファースイッチを閉じてください。

    

 

過熱

ローラー付属品の粗い口からは、過熱後の焼入れ微細構造を観察できます。ただし、過熱の正確な程度を判断するには、微細構造を観察する必要があります。GCr15鋼の焼入れ組織において、粗大な針状マルテンサイトが出現した場合、それは焼入れ過熱組織である。焼入れが形成される原因としては、加熱温度が高すぎるか、全範囲の過熱により加熱保持時間が長すぎることが考えられます。また、2 つのバンドの間の低炭素領域に炭化物バンドの元の組織が深刻な影響を及ぼし、局所的に厚いマルテンサイト針が形成され、局所的な過熱が発生する可能性があります。過熱組織では残留オーステナイトが増加し、寸法安定性が低下します。焼入れ組織の過熱により鋼の結晶が粗大化し、部品の靱性が低​​下し、耐衝撃性が低下し、軸受の寿命も低下します。極度の過熱は焼入れ割れを引き起こす可能性もあります。

    

 

アンダーヒート

焼入れ温度が低い、または冷却が不十分な場合、組織内にアンダーヒート組織として知られる標準的なトレナイト組織が生成され、硬度が低下し、耐摩耗性が大幅に低下し、ローラー部品の軸受の寿命に影響を与えます。

    

 

焼割れ

ころ軸受部品は、焼入れ・冷却の過程で内部応力により焼割れと呼ばれる亀裂が発生します。このような亀裂の原因は、焼入れ加熱温度が高すぎるか、冷却が速すぎるため、熱応力と応力組織内の金属質量体積変化が鋼の破壊強度よりも大きいことです。応力集中の形成による焼入れ時の鋼の元の欠陥(表面の亀裂や傷など)または内部欠陥(スラグ、深刻な非金属介在物、白い斑点、収縮残留物など)の作業表面。表面の激しい脱炭と炭化物の偏析。焼き戻し後に焼き入れされた部品。焼き戻しが不十分または時期尚早。前工程による冷間パンチ応力が大きすぎる、鍛造の折り目、深い旋削加工、油溝の鋭いエッジなど。つまり、焼入れ割れの原因は上記の要因の 1 つまたは複数である可能性があり、内部応力の存在が焼入れ割れの形成の主な理由です。焼入れ割れは深くて細長く、真っ直ぐな割れ目で、破面に酸化色はありません。多くの場合、ベアリングカラー上の縦方向の平らな亀裂またはリング状の亀裂です。軸受鋼球の形状はS字形、T字形、またはリング形です。焼入れ割れの組織的特徴は、割れの両側に脱炭現象がなく、鍛造割れや材料割れとは明確に区別されます。

    

 

熱処理変形

NACHIベアリング部品の熱処理には、熱応力と組織応力があり、この内部応力は互いに重なり合ったり、部分的に相殺されたりする可能性があり、加熱温度、加熱速度、冷却モード、冷却によって変化する可能性があるため、複雑で変化します。部品のレート、形状、サイズにより変化するため、熱処理による変形は避けられません。法則を認識し、習得することで、ベアリング部品の変形(カラーの楕円化、サイズアップなど)を制御可能な範囲に収めることができ、生産に役立ちます。もちろん、熱処理工程では機械的衝突により部品が変形しますが、この変形を利用して動作を改善し、軽減および回避することができます。

    

 

表面脱炭

ローラー付属品の軸受部品は、熱処理工程において酸化性媒体中で加熱されると、表面が酸化して部品表面の炭素質量分率が減少し、その結果、表面が脱炭されます。最終加工の滞留量以上に表面脱炭層が深くなると、部品がスクラップになってしまいます。利用可能な金属組織検査法および微小硬度法の金属組織検査における表面脱炭層の深さの決定。表面層の微小硬度分布曲線は測定法に基づいており、調停基準として使用できます。

    

 

ソフトスポット

加熱不足、冷却不良により、ころ軸受部品の表面硬度が不十分なために焼き入れが十分に行われない現象が焼き入れソフトスポットと呼ばれます。表面の脱炭により表面の耐摩耗性や疲労強度が著しく低下するようなものです。


投稿日時: 2023 年 12 月 5 日