SUS303,304材のガス軟窒化処理による硬度低下の対策方法
- SUS303または304材の表面をガス軟窒化させた後、表面を研削すると硬度が極端に落ちてしまう問題があります。
- この問題は窒化層の厚みに関係している可能性があります。
- 必要硬度を保つためには、適切な対策が必要です。
- 締切済み
SUS303,304材のガス軟窒化処理
SUS303または304材の表面をガス軟窒化させたあと表面を20μ程度研削した場合硬度が極端に落ちます。 窒化層の厚みの関係でしょうか。良い対策はないでしょうか。必要硬度はＨＶ1000以上です。
- 熱処理
- 回答数5
- ありがとう数2
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
ラジカルチッカという加工法があります。表面硬さだけが必要なら検討してみてはどうでしょう。チッカ後の研削仕上げを省略できるかも知れません。 オーステナイト系ステンレスでは，素材に含まれるCrが窒化物を形成するため窒素の内部への拡散が抑えられ,一般鋼材のチッカのような深い硬化層は期待できません。また，長時間チッカするとチッカによる体積膨張もあり歪の問題が出てきますし，表面の粗さも粗くなります。 浅いチッカで表面硬さだけ得られれば，後加工は省略も可能かもしれません。硬化深さは，やはり１０１５ミクロン程度でしょうか。 また，ステンレス鋼のチッカでは耐食性と磁気特性の変化を生じますので注意が必要でしょう。 貴仕様をチッカ加工先と打ち合わせることをお勧めします。
- 参考URL：
- http://www.ndkinc.co.jp/
軟窒化の硬度が保てる研削代は１０ミクロン以下です。 従いまして、軟窒化前の素材径は完成寸法に対して－０ ＋１0μで仕上げておきます。 研削後に軟窒化処理の前処理や製品運搬時に打痕などを付けないないような配慮が重要です。 軟窒化の研削は窒化層の三分の一を研削する積もりで加工工程を構築すると良いと思います。
真円度や公差にもよりますが、以前にSUSのシャフト(小型モーター用）で 同じような問題に当たった事があります。窒化はε層がどうしても出来て しまいますので、寸法の調整が難しかったのですが、ウォーター.アンド.エアー社の 窒化処理とジェイネット社のJ-Coatは寸法変化が殆ど無かったです。 防錆効果はW&A社、寸法変化特性、硬度的にはJ-Coatの方が良いですね。
ガス軟窒化に限らずSUSへの窒化処理は深さ方向へ深くは入っていきません。 断面を真横から解析しますと、窒素が及ぶ範囲は最大で50ミクロンぐらいですが、 硬度の面から考えますと、仰るとおり20ミクロン程度が限界かと思われます。 現在の処理をそのまま使われるなら研削、研磨代を少なくするか、 処理方法を変えるしか無いと思います。 加工後の処理ではε層が出来るので無理なのでしょうか？参考になるデータを 持ったメーカさんはいくつか存じ上げているのですが、処理後の研削の 必要性が如何な理由なのか教えていただければ、ご紹介できるかもしれません。
お礼
早速ありがとうございました。 処理後に研削仕上げをする理由は、（この品物は丸棒ですが）外径公差や真円度のスペックが厳しいためにこれを確保する目的です。 窒化処理による表面の変化を定量的に管理することは可能なのでしょうか。もしおわかりでしたら教えてください。
関連するQ&A
- ガス窒化とガス軟窒化の効果
ガス窒化はSKD,SCM,SACMなど高級鋼に ガス軟窒化はSPCや炭素鋼のような低級鋼に適用し、両者は処理温度や時間、雰囲気ガスが異なるという認識でいます。 ですが、SKD,SCMなどをガス軟窒化した場合、ガス窒化の場合と効果は異なるのでしょうか。 軟窒化は処理時間が少ない分、窒化深さは入らないけれども表面硬度は変わりがないと思うのですが。耐摩耗性や耐疲労性などの性質が変わってくるのでしょうか。 ガス窒化もガス軟窒化も化合物層は生成しますしSKDやSCMでも窒化深ささえ満足がいけば軟窒化で十分なのでしょうか。
- 締切済み
- 熱処理
- SUS304のタフトライド処理及びガス窒化処理に…
SUS304のタフトライド処理及びガス窒化処理について SUS304の部品に表面処理として、タフトライド処理かガス窒化処理を行いたいのですが、図面にどのように表記すれば良いのでしょうか。 どなたかお教え願います。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 熱処理
- ガス窒化及びイオン窒化処理品後の膨張
若輩者から経験豊富な技術者の方々へ質問させて頂きます。 ある程度精度が必要な機械部品（シャフト等）にガス窒化処理をする事が あるのですが、窒化処理前に化合物層（白層）を研磨除去する（約１０～２０μｍ）を考慮して加工した物をガス窒化処理後寸法測定を行ったら膨張していたので寸法精度を出すために研磨する必要がありました。膨張がある事は知っておりましたがどの程度膨張するのかがわかりません。 形状等の差があるのかわかりませんが何％程度膨張するのでしょうか？ ご教示の程宜しくお願い申し上げます。
- 締切済み
- 熱処理
- ねじ折れについて
SUS303のM4左ネジのピンを設計して使用していますが、組立時に所定のトルク210ｃN・mで締め付けるとネジ部が飛んでしまうものが15％でました。ピンはガス軟窒化して表面硬度Hv1000以上にしています。その上から摺動性を良くする為、無電解ニッケルボロンメッキをしています。相手のナットはSUM23にガス軟窒化でHv550以上のみですが、潰れるのはピンのほうばかりです。やはり、硬度が上がる過ぎでしょうか？以前はSCM415材に浸硫窒化表面硬度Hv600以上でした。 宜しくご指導お願いします。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- 窒化処理
窒化処理(ガス窒化、ガス軟窒化、塩浴軟窒化)したら疲労強度は上昇するのに引っ張強さが低下するのはどうしてでしょうか。 すいません。抜けていました。 ?SACM645未処理材 VS SACM645ガス窒化 ?S15C未処理材 VS S15Cガス軟窒化 ?S15C未処理材 VS S15C塩浴軟窒化 の疲労強度と引っ張り強さです。 勘違いはしていないと思います。この結果はとある文献に出ていた結果で結果のみでその理由については述べていません。 変形が延性→脆性へと変化しているのは確かなようです。 「硬度が上がるとねばりは低下する」は理解できます。しかし、 「硬度が上がるとねばりは低下する」→「引張り強さ低下」が理解できません。 できれば素人でもわかるような説明をいただければ幸いです。 ただ、1つ仮説はありますが、素人のたわごとだと思って聞いてください。 「表面が脆化している」→「比較的小さい伸びで表面にクラックが入る」 →「クラックを起点として中の延性部はへき開破壊（クラックがあるため、大きな引張り力は不要）をする」
- 締切済み
- 熱処理
- 浸炭と窒化の使い分け
材料を表面処理する場合、浸炭にするか窒化にするかは、どのような基準で決まるのでしょうか。 それぞれの特徴として、?表面硬度は浸炭焼入れでHv700800、窒化では材質にもよりますがHv5001000超まで、?深さは浸炭がmm単位、窒化がμm単位という認識でいます。 同じ材料でも使用目的や処理費用、処理条件（温度など）等を勘案して使い分けるのでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 熱処理
お礼
ありがとうございました。 教えていただいた事を参考にしてもう一度加工工程を検討してみます。