金属表面硬化処理について
- 金属表面の表面硬化処理については、種々手法があるが量産品を最も安価に下記条件を満足させる手法についてアドバイス頂きたく。
- 材質はS45C,S20C、SCM440等一般鋼材を検討中。ワークサイズは外形φ110×内径φ60×10ｔ（単重約0.3kg)、総生産数は約2000個です。
- 表面硬化の仕様はHs60以上、全硬化層深さ1.5以上となります。
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金属表面硬化処理について
金属表面の表面硬化処理については、種々手法があるが量産品を最も安価に下記条件を満足させる手法についてアドバイス頂きたく。 【表面硬化仕様】：Hs60以上、全硬化層深さ1.5以上 ・材質はS45C,S20C、SCM440等一般鋼材を検討中 ・ワークサイズ：外形φ110×内径φ60×10ｔ（単重約0.3kg) ・総生産数は約2000個
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S45C＋高周波焼入 が最も平均的。 http://www.denkikogyo.co.jp/business/hf/technology/adoption.html S45C 油焼入 HS57-71 （HRc43-53） 焼入深さ（目安）４mm 前処理：焼戻し（無印も可） この厚みなら、硬く入りやすいが歪の大きい水焼入でなくとも油焼入で充分可能。 但し焼入部に鋭い凹の形状があると割れる危険があるのでSCM440に替えた方がよいでしょう。 凹の形状 があるギアでも S45C を使います。歯底硬さは若干低くなる（ようにする） http://www.dhf.co.jp/products/treatment/gear.html http://jp.misumi-ec.com/pdf/fa/2012/p1_1249.pdf 【表面硬化仕様】は S45C と高周波の組合せで過不足無くピッタリです。 ＞S45C高周波焼き入れで、Hs60以上、全硬化層深さ1.5mm以上の内面条件は、結構ギリギリの条件です。 JIS B6912 鉄鋼の高周波焼入焼戻し加工 http://kikakurui.com/b6/B6912-2010-01.html 加工品の規定範囲の中央値について，表 14 の許容値を超えてはならない 表 14 硬化層深さのばらつきの許容値 有効硬化層深さ 1.5を超え2.5以下 単体内0.2 同一ロット内0.4 全硬化層深さ 1.5を超え３以下 単体内0.5 同一ロット内0.8 破壊試験だしマイクロメータを使うのでないから、規格値の公差も甘い。これを外すことは無いだろうし、僅かの違いは問題にするなというお達しだが、知らない人は違う解釈をしがち。 もっと大事なのは試料の測定位置の取り決め。一般にこれをサボること多いから後で問題になる。 表 13 表面硬さのばらつきの許容値（ショア硬さ） も同じような考え方で決められてます。
【表面硬化仕様】：Hs60以上、全硬化層深さ1.5以上 の深さ1.5mm？以上が問題です。 SCM440の高周波焼き入れが良いと思います。 S45Cは、安価ですが、焼き入れ深さや安定性で？？。 S20Cは、浸炭が必要でNG。ボロン鋼のような特殊鋼での浸炭も、SCM材の浸炭も？？ 以上のような考察で、熱処理業者さん等に見積を取ったり、材料等での価格低減の提案を してもらったりして、最終決定してください。 熱処理業者さんも、５社以上が理想です。 事前の知識確認は、 http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/guide_info.html のP.D.F.資料の熱処理項目を確認して、熱処理業者と打ち合わせしてください。 【表面硬化仕様】：Hs60以上、全硬化層深さ1.5mm以上、 しかも、内面の硬化を第一の目的としております ですか。 熱処理業者さんに、Hs60以上、全硬化層深さ1.5mm以上の条件が、S45Cで安定的に出せれるか を確認して、決めてください。 S45C高周波焼き入れで、Hs60以上、全硬化層深さ1.5mm以上の内面条件は、結構ギリギリ の条件です。 製作数量が多いので、硬度条件がもう少し低ければとは思いますが、熱処理業者によっては、 問題ないと云う技術の高い(管理技術の高い)処もあり、やはり数社確認することが大切です。
＞全硬化層深さ1.5以上 深さを示す単位はmm 或いはμmでしょうか？ この深さにおける硬度が Hs60以上ということでしょうか？ ご面倒を掛けますが、補足して下さるようにお願いします。 ＞内径φ60 と記載なさっているので、パイプ状の品物かと思いますが、パイプ形状の 内表面も硬化させることが必要でしょうか？ 他の回答者さんのご指摘の「S45C＋高周波焼入」が最適のようですが、 高周波焼入の業者さんが、内面の焼入に適合するコイルを持っているかが 若干コストに影響するかもしれません。（持っていなければ、新規製作） 高周波焼入業者さんに、内径φ60であることを伝えて。見積もりを依頼 なさることが良さそうに思います。
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