• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:高周波焼入れ後の降伏応力)

高周波焼入れ後の降伏応力

このQ&Aのポイント
  • 高周波焼入れ後の降伏応力についての質問です。
  • 焼きなまし、焼ならし、焼入れ焼戻しと高周波焼入れの機械的性質を比較しています。
  • 焼入れ深度や焼入れ焼戻しの深度についての疑問点もあります。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#230359
noname#230359
回答No.1

一般的な熱処理での性質はノウハウでも何でもないです。 本来はどのような材料、パーツであれメーカや商社が用意すべきデータシートの在処がはっきりしないのが日本。 それゆえ硬さ/引張強さ換算表を持出して曖昧な推定で済ませたりする。。。 世界に広げて探すと、S45C相当の太さランク毎に硬さ、引張強さ、耐力、衝撃値、ジョミニ曲線、、、が満載されたデータシートがあります。   http://www.lucefin.com/wp-content/files_mf/10c45e93.pdf S45Cは焼入性が悪く総焼きすると硬さが分布するが、それでも太さランク別の引張強さで括ってしまう扱いが出来る。 硬さの分布はジョミニ曲線から判る。 しかし高周波焼入は表面だけの処理なので分布が極端。 処理の目的も構造全体の強度アップではなく、局部的に強度、耐摩耗性を向上させることにある。 また強い圧縮の残留応力が発生し、負荷の引張応力をキャンセルするため引張強さ疲れ強さの向上に効果がある。 改善効果は類似例があれば類推できるが、厳密には個別に確かめる必要がある。引張強さも一つの数値で云々できないから測定例も乏しい。     高周波焼入での硬さと残留応力の分布 一発焼入、移動焼入   タイの熱処理業者   http://www.uiengineering.com/Html/JP/Induction.html   残留(圧縮)応力 1200N/mm2 max   ネツレンのシミュレーション例   http://www.k-neturen.co.jp/gijutsu/netusyori/zz_kaiseki.html   山梨工試 超高周波加熱による高速精密熱処理システムの開発   図7:残留応力測定結果   http://www.pref.yamanashi.jp/yitc/Houkoku/data/H17/sen03.pdf >機械的性質は焼入れ焼戻しと同一と捉えたらよいのでしょうか? 均等に全体が効く単純引張なら、少ない焼入層は効かず焼無しとあまり変わらない。ねじり軸では表面の強さが効くため効果大。ギアにも効果大。 >高周波焼入れの方が降伏点は高くなる・・・ 降伏点は試料形状加工後に焼戻しをしないと顕れないほど微妙なものなので、、、0.2%耐力で代えると↑データシートも記述してます。 英訳は単語だけ20個ぐらい辞書引きすればよいはず。それも鉄鋼材料の知識があれば辞書なくとも類推できてしまいます。 電気電子部品ならこのレベルのデータシートが完備されているはず、機械部品でも。なのに鉄鋼材料は設計便覧にチョロッとあるだけという状態。なので此処と思えばまたアチラと換算表頼みでサイトを彷徨う難民が生まれる。   http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=264017&event=QE0004 ここでも SCM435 について同じ海外サイトを引用してるがデータはそれだけで論じることが出来ます。

noname#230358
質問者

お礼

ご回答頂きありがとうございます。 恥ずかしながら英訳に時間がかかるので詳細理解できていませんが、 一見しただけでもこれまで見てきた資料とは情報量が違うのが分かります。 逆に、ざっくり検討したい時に悩むくらいですね。 >ねじり軸では表面の強さが効くため効果大。 まさに、降伏点をせん断強度に換算して、捩り検討をしようとしておりました。 純粋な硬化層のみのデータはなさそうですね。 単純にせん断強度に換算してよいものかも分かりませんが。 いずれにしても、今回頂いたご回答は大変勉強になります。 というか自分の無知が恥ずかしいです。 残留応力が1200MPaと言うのは想像をはるかに上回ります。 改めて ありがとうございました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

noname#230359
noname#230359
回答No.2

他の回答者さんと似た内容になります。 事例がS-C材のために、 > 焼入れ深度も影響するとは思いますが、そもそも一覧に記載されている > 焼入れ焼戻しの深度いくらの時なのか分かりません。 > ズブ焼なのでしょうか。 がぼやけた質問になっているようです。 その理由は、S-C材は焼き入れ性があまり良くないので、焼き入れ可能な有効径が 種類毎に決まっています。≪URLを確認下さい≫ 量産等で数円や数十円アップがコストに大きく影響する以外はSCM材を使用することを お勧めします。(S45Cがよく使用されますが、SCMならSCM435を使用です) S-C材の焼き入れ等々の機械的性質は、≪参考のURL≫を確認して当該資料確保してください。 データの基は、 http://fatigue.jsms.jp/database/jsmsdb.html 日本材料学会編 金属材料 …… で確認もできます。(有料なので、材料屋経由からの入手がベター)

参考URL:
http://www.forming.co.jp/database/pdf/csmsu-2.pdf http://www.hakudo.co.jp/digicata_2011/top.html http://www.kikaikaihatu
noname#230358
質問者

お礼

ご回答頂きありがとうございます。 3つ目のURLはとても便利ですね。 ただ、設計18年生以上用との記載もございますので、 身の程をわきまえながら活用させて頂きます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 引張試験の降伏点の有無について

    鉄鋼材料の降伏点についてお尋ねします。 脆性材以外の鉄鋼材料の引張試験を行った際には、通常「降伏点」が出てくると教わりましたが、同じ材料でも、焼きなまし材と焼入焼戻し材の様に熱処理の違いによって、降伏点が出るか否かが変わってくるものなのでしょうか? ご存じの方いらっしゃいましたら教えて下さい。

  • ダクタイルに高周波焼入れ

    産業機械にカムを使用していますがそのカムが磨耗してしまうのです。 素材はFCD500に高周波焼入れ HRC45~53(図面上)を使用しています。FCD500に高周波焼入れした場合、硬度はどのくらい入るのでしょうか?又何ミリぐらい焼入れは入るのでしょうか? 高周波焼入れに焼入れムラは出来るのでしょうか? 従来から当社ではFCD500に高周波焼入れをして使用していましたが機械の高速化、稼動時間の増加もあるのでしょうか、磨耗してしまうことが多くなりました。

  • SKD11、SUS440Cに高周波焼入れ?

    とある設備会社でメカ設計をしています。 よく焼入れ歪を押さえる為に、SKD11、SUS440Cを 使うことが有ります。 焼き入れ方法も歪が出にくい真空焼入れを双方共に いつも使っていたのですが、今回母材が非常に大きく いびつな為、高周波焼入れにできないかと考えています。 まず高周波焼入れが可能か、入るなら硬度は焼き戻し 含めどうなるかご教示ください。 よろしくお願い致します。

  • レーザー焼き入れの焼き入れ深さについて

    従来は高周波焼き入れ焼き戻しをすることで金属表面の硬度を硬くしその後に仕上げ加工をしていました。近年レーザー焼き入れが世間で導入されてきているようですが焼き入れ深さは1mm以下とされています。熱処理歪みを抑えつつ焼き入れ深さを高周波並にすることは可能なのでしょうか? (SUS420J2調質材の表面硬度HRC50以上深さ2mm以上) 不可能であるならばその理由もご教授お願いいたします。

  • 浸炭焼入と高周波焼戻

    すいません。熱処理経験が浅くよくわからないので教えてください。 現状、実際の熱処理で困っているわけではないんですが上司に 「現状、浸炭焼入後、炉による焼戻を行っているが、たとえばその焼戻を高周波焼戻にすることはできるかどうか?一度調べてみてください」 といわれていろいろ資料を調べてみましたが、そもそもまさにその内容を書いたような文献というものがありません。自分なりに考えたポイントは 「焼入れの際に生じるマルテンサイトの範囲が浸炭焼入では高周波焼入より深そうなので、その組織を焼戻でどこまで戻せるか?」といったところかなと考えたんですが、文献が見つけられず手詰まりです。 (現状話題としているワークは歯車なんですが、かなり厚みのあるものです) 上記に絡む設備のイニシャル、ランニング等のメリットの話も気にはなりますが、そもそも 「用途として浸炭焼入後の高周波焼戻は成立するのかどうか」 という点が知りたいです。 どなたかそのあたりに詳しい方、助言お願いします。 特に文献等あれば、教えていただければ再度探してみようと思います。 以上、よろしくお願いします。

  • 浸炭焼入れ焼戻しの硬度

    歯車(材質は焼結合金)を、浸炭焼入れ焼戻しにて硬度HRA50以上と図面に記載されています。 質問 ?浸炭焼入れ後は必ず焼戻しをするものでしょうか? ?焼戻しをしない場合、硬度は高いのでしょうか? ?HRA50ではあまり焼きが入っていないのではと考えます。  硬度としてはいくらくらいが普通でしょうか?

  • 丸棒の高周波焼入について

    会社で重機関係の部品を作っています。 その工程の中に高周波焼入があり、弊社ではS43CHB-CRという機械構造用炭素鋼を使用しています。 焼入条件は 表面硬度HRC57以上 硬化層深さは6mmで硬度HRC50以上。10mmで硬度HRC30以上。 焼入終わり部分が縮みます。 どうしてこのような現象が起こるのでしょうか? 初心者の質問のため、詳しく教えて頂けたらと思います。 宜しくお願いします。

  • 丸棒の高周波焼入について

    会社で重機関係の部品を作っています。 その工程の中に高周波焼入があり、弊社ではS43CHB-CRという機械構造用炭素鋼を使用しています。 焼入条件は 表面硬度HRC57以上 硬化層深さは6mmで硬度HRC50以上。10mmで硬度HRC30以上。 焼入終わり部分が縮みます。 どうしてこのような現象が起こるのでしょうか? 初心者の質問のため、詳しく教えて頂けたらと思います。 宜しくお願いします。

  • SCM材について

    機械加工後に、表面硬度を上げる場合は、高周波焼き入れをするだけでよいですか?調質材でなければ、高周波焼き入れ前に調質が必要ならしいですが、SCM材については、流通する材料はすべて調質材と聞きますので。 仮に高周波焼き入れ後に焼きもどしをしたら、せっかく高周波で硬度を上げたのに意味がないですよね? あと、SCM調質材に、加工後に焼き入れ焼き戻しをすることに何か意味はありますか?意味があるとしたら、調質と焼き入れ焼き戻しの熱処理条件が異なるのですか?。焼き入れ焼き戻しでHRC50に硬度を上げることができると聞いたことがあります。 頭がこんがらがっているので、どなかた教えてください!

  • 熱鍛品の表面硬度は焼入れ後の表面硬度に影響するの…

    熱鍛品の表面硬度は焼入れ後の表面硬度に影響するのか? お世話になります。 熱鍛品(S40C)を加工後、高周波焼入れをしているのですが、 熱鍛品の表面硬度は焼入れ後の表面硬度に影響するのでしょうか? と言うのも、同じロットの熱鍛品を焼ならしし、HB160とHB190の 2種類用意し、同じ条件で高周波焼入れした結果、 HRCで3ポイント差がありました。(N=20個平均) 素材硬度低→焼入れ硬度高という反比例の結果でした。 ちなみに、焼入れ硬度は焼戻しをしていない状態で測定しています。 いままで、焼入れ前の硬度が焼入れ後の硬度に影響するという 認識がなかったので、今回の結果が素直に飲み込めません。 ご教示頂きたく、よろしくお願い致します。