鋳物(FCもしくはFCD)の焼入について

質問

機械加工をしている中小企業で旋盤を扱っています。鋳物(FCもしくはFCD)の焼入について教えていただけないでしょうか？｢鋳物は焼入できない｣と昔から思い込んでいたのですが、思い込みのようです。メカニズムについてわかりやすく記載されているサイトはありますでしょうか？

回答No.5

noname#230359

Fe-C状態図　・・・FC250などはコレの何処らへんになるのだろうか
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8B%BC

回答No.4

noname#230359

餅は餅屋です。
私の所でも同様に鋳物の４０ｔクラスの超大型ベット、φ８００スピンドル、や歯車等を高周波専業者に外注出しております。
　リンク先は装置も作っておられるようで、実際他社で不可能と断られた品物を依頼しております。一度相談されてみてはいかがでしょうか。

参考URL：

http://www.fujidenshi.co.jp/japanese/

お礼

ご回答ありがとうございます。

話がすすみましたら、メーカ様の方へ問い合わせしたいと思います。
ご丁寧にありがとうございました。

回答No.3

noname#230359

昔の水処理の機械図面などでは、FCD60（現FCD600）歯先高周波焼入れと
いう指示があり、Hs57だったかなコレくらいしか硬さは入らないようだが
確かに焼き入れ出来るようです。現在ではSCS：ステンレス鋳鋼になっている
がSCS2でHs53位らしい（メーカー曰く）がSCS2は炭素量が少ないので、
果たして焼入れが入るのか？未だに半信半疑ですが間違い無いでしょう

鋳鉄（FC）には、焼きが入らないのは常識なので誰も、話もしないのでしょう
では何故入らないのかと言われると・・・で私も、調べて見ました。
そもそも鋼というのは7％C以下のものを言うらしい。で0.5～2％が高炭素鋼

で、鋼というのは炭素（C）と鉄（Fe）の合金であることを忘れては成らない
従ってその状態により出世魚のように名前も変わるのですね～トルースライト
それでFCはというと恐らく、炭素が鉄合金とならず分離していると思うんだ
だから鋳鉄は振動を吸収するとか、磨耗させる側にし焼き付かないのだと思う

http://octopus.ams.eng.osaka-u.ac.jp/Education/KibanSousei/2007/DiffusionalTransformation_s.pdf#search='CCT図 鋼 変態'

過去に鋳鉄と鋳鋼の記述がありましたので、下記に掲載いたします。
なるほど・・・鋳鉄に焼きを入れるとクラックが入ってしまうのか・・・
そう言えば、鋳鉄には溶接も効きませんが、炭素量の少ない鋳鋼ならきっと
難なく溶接できるだろう。ステンレス鋳鋼なら普通に溶接してますのからね
http://www.nc-net.or.jp/morilog/m129408.html

お礼

ありがとうございます。

やはり昔から実例があるんですね。
私もあれから同業他社に話を聞きました。
同業界での話ですので詳しい内容は全くわからなかったのですが、搬送装置のスプロケットの図面で焼入指示があるものを見た者もいるようです。
ただ、鋳鉄(FC)はあまり話がでてきませんので、鋳鉄(FC)に関して実例があるようでしたら教えていただけると助かります。
お忙しいところ申し訳ありませんがよろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

鋳鉄の焼入れというかたちで記載されているサイトをみつけることはできませんでしたが、
基本的には高炭素鋼の焼入れに近いものがありますので、まずは以下のサイトをご参考にしてください。

鋳鉄の場合は炭素の固溶量が多く、便宜的には過共析鋼の扱いになります。
ただ、鋼と大きく異なる点は、材料組織中に黒鉛が存在するため、焼入れ温度とその保持時間によって、
炭素固溶量がどんどん増加していくということです。
そのため、オーステナイトが安定化しやすくなる傾向があり、焼入れ組織中には多くの残留オーステナイトが観察され、硬度低下が生じます。
大雑把に言えば、鋳鉄の焼入れ品で硬度ムラが生じたり、焼入れ深さが安定しないのは、
炭素固溶量を制御することが難しいことに起因します。

焼入れ温度で保持するというのは、この温度でオーステナイト中に炭素を十分に固溶する操作になります。
鋳鉄の場合は黒鉛＋パーライト＋フェライトという材料組織ですが、
これを、焼入れ温度で保持している間にパーライトとフェライトはオーステナイトに変態します。
このとき、パーライト中の炭素は組織中の黒鉛と比較すると、容易にオーステナイト中に拡散し、焼入れに必要な炭素を確保することができます。
また黒鉛が固溶するときは、元の黒鉛周辺で炭素量が極端に増加するためにオーステナイトが安定化し、逆に焼きが入らない現象が生じます。

ということで、パーライト率という観点に立てば、パーライト率が高い材料のほうが焼入れには有利だということになります。
FCはFC200以上なら、本来はほとんどフェライトはないはずです。
したがってクラスによる焼入れ性に大差はないと思いますが、FC300クラスのものはMnやCrが添加されていることが多く、その分の差は出るかもしれません。
なお、FCは焼入れひずみによる割れが入りやすい材料ですので、十分な注意が必要です。
FCDならFCD450よりもFCD600クラスのものであればパーライト率が高く、焼入れしやすいと考えることができます。

参考URL：

http://takaoka.nsk.ne.jp/himeno/data/belldata_netsushori4.htm

お礼

専門家様、わかりやすい説明ありがとうございます。
他の方もありがとうございます。
本当に助かります。
総合しますと他の材質の物で検討した方が良さそうですね。

恥を承知でもう少しご意見お願いできないでしょうか。。
無知なりにいろいろ調べたのですが、「焼入前のパーライト率」も要因の1つにありそうですね。
材質としては、比較的引張強さの強い材料（例えば、FC300程度）を選択した方が良いのでしょうか？それとも、パーライト率が高ければ、引張強さの弱い材料を選択していても良いのでしょうか？

回答No.1

noname#230359

No.17706を参考になさってください
私のつたない経験を書いております

鋳鋼は別として、鋳鉄の焼入れは難しいです

只単にいくらか硬くしたいならば出来ますが
規格を定めてやると成るとかなりてこずります

お礼

早々にアドバイスいただきまして本当にありがとうございます。
助かりました。

鋳物に対する熱処理はできないことはないが、できあがりの硬度にムラが生じるため積極的には行わないほうが良いようですね。
他の材料を選定するよう話をしたいと思います。
ありがとうございました。