ガス軟窒化後の表面研磨による孔食とは？原因と解決策を解説
- ガス軟窒化後に表面を研磨すると、孔食のようなものが現れます。孔食とは、約１０μｍ前後の部分が食われる現象です。
- 孔食の原因は窒化前にサビていた部分にあることが確認されています。加工油の交換を行っても改善されない場合は、他の要因も考えられます。
- 窒化後にサビているものには孔食は発生していません。孔食の問題を解決するためには、表面加工や窒化処理の方法を見直す必要があります。
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ガス軟窒化後に表面研磨をすると孔食？が現れます。
初めて質問を致します。ガス軟窒化後に表面を研磨すると、孔食？のようなものが現れます。孔食と思われる部分は、約１０μｍ前後も食われています。これがなぜ起きるのか？が解らないため、中々改善が進まず困っています。これが起き出したのが４月中だったため『サビ』によると考え、再現試験を行った所、確かに窒化前にサビていれば、研磨後にその部分が食われになることは確認出来ました。しかし、窒化前に品物を眺めていた所、特に赤サビのようなものは発生していませんでした。窒化前に表面を加工しているので、その加工油に問題があるのかと考え、加工油の交換を行いましたが、減少しなかったです。また、窒化後にサビているのでは？と考えましたが、１ヶ月も滞留しているものにはサビは発生していませんでした。『サビ』に限定して考えていますが、良く解っていません。説明がつたなく申し訳ありませんが、宜しくお願い致します。
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参考になるか不明ですが、加工時における表面粗度によって錆の発生が変化するみたいです。 インターネットにて鹿児島工業技術センター研究報告の 『ステンレス鋼の腐食に及ぼす表面加工の影響』 研究報告を参考にしてみてください。
疑問は次々に起こります。質問者のレベルが不明であることにより、回答者とのズレが起こります。どうしてもこの欄における文章には限界があります。 申し上げたいことは多くあります。答えになっておりませんが、熱処理技術者と相談されることを勧めます。
お礼
NET様。そうですよね。疑問はキリがないですよね。失礼致しました。まずは、熱処理技術者と相談しなければ、先には進めないですよね。来週早々にでも相談してみます。ありがとうございました！
窒化後表面に何か第3の物質が付着することはありません。油にて冷却する場合は、油中の何かが付着しないとはいえませんが。そもそも窒化は鋼の表面に鉄と窒素との化合物を形成します。窒化の条件により種々の化合物を作ります。更に化合物層の隣すなわち内部に向かって窒素は拡散します。その場合、結晶の粒界に沿って窒素は拡散し易いと言われております。voidは粒界のある位置でおこるのです。粒界に風船のようなものが形成すると理解してよいでしょう。従って、表面から削ると次第にvoidが増加します。更に削るとやがて、voidは消失します。 鋼の中にもぐり込んで見てきたようなことを書きました。また、他の方の意見を聞いて下さい。
お礼
NET様、回答ありがとうございます！窒化後に何か付着することはありませんでしたか・・・。一応、窒化後に油冷は行っています。『サビ』で考えていた時に窒化後に何らかの異物が付着（油冷や粗洗い時）して、それが後洗浄で使用している塩素系の洗浄液によってサビにつながるのでは？とも見ていたのですよね。化合物層が薄ければ、窒化後の表面にサビが発生するのかな？とも。ただ、そう言うのが起きるのか疑問（１ヶ月も放置しているものでサビが発生していないから）でした。初めて、このような製造に関するサイトを見つけ、色々とアドバイスを頂き、勉強になります。voidについて、熱処理業者に聞いて見たいと思います。あっ、１点聞きたいのですが、voidが起きえる窒化条件みたいなのがあるのでしょうか？また、voidの一般的な大きさ（バラツキはあると思いますが・・・）はどのぐらいでしょうか？お礼が質問になってすみませんが、宜しくお願い致します。
なかなか良く観察しており感心しました。これは錆びではないと思います。浸炭窒化の際には明らかにボイド(void)が生成することが確認されております。ガス軟窒化においても、voidの生成があっても不思議ではないと思います。なぜvoidが生成するのか、その説明は簡単ではありません。防ぐにはどうしたら良いかを知りたいと思います。明らかになっているのは鋼中の窒素量です。これ以上となるとvopidを生成すると言うデータが報告されております。熱処理技術者と相談されたら良いと思います。
お礼
内藤様、早速の回答、どうもありがとうございます！『サビ』ではないと言うのは意外でした。ずっと、サビだと思って調べ、改善をしていましたので・・・。ボイド（void）と言うのは始めて聞きましたので、熱処理業者と話をしてみたいと思います。
補足
内藤様、voidと言うことでしたが、voidが生成された場合、窒化後の表面に何か付着しているような状態になるのでしょうか？窒化後の状態で気になっている点がありまして、窒化後の表面に何か付着（拭いても取れない）していた場合、研磨後に孔があくという現象もありました。窒化前に異物が付着していれば、窒化抜けになり、孔があくようにはならないと思っているのですが・・・。度々すみません。
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KUTUHIRO様、回答ありがとうございます！ネットで調べられるということで、早速見てきたいと思います。ありがとうございました！