ＳＵＪ２焼き入れ硬度について

質問

φ３０×１５０のＳＵＪ２加工品で、硬度がＨＲＣ６４以上ほしいと言われました。
ソルト焼き入れで、ＨＲＣ６０以上でしたら問題ないのですが、６４以上となると厳しいです。
高周波焼き入れを行わずに、硬度を出す方法はあるのでしょうか？
もしあるのなら、方法とリスクを教えてください。

回答No.2

noname#230359

回答(1)にあるように適正な使用方法かどうかは別にして、64HRCと言えば普通はハイスになるので、もしSUJ2で安定して得られれば、大変おもしろい。

実験検証はしていないが、可能性はありそう。

1.冷却速度。
ジョミニー曲線の左端は68HRCになっている。つまり通常の油冷ではなく、水冷すれば得られるかもしれない。水冷でも撹拌強さや噴水にして焼入強烈度を高めてみる。
リスク→焼割れ。

2.焼入温度。
通常は840℃焼入。焼入温度を高くすると残留オーステナイトが増加して却って焼入硬さは低下するが、文献(1)図1にあるように、ピーク硬さは840℃よりももう少し高温側にありそう。850,860,870℃での焼入を試して見る。
リスク→ロットごとに最高硬さと温度がずれている可能性。

3.高温焼入＋サブゼロ処理。
900℃程度の高温焼入にして残留オーステナイトを生成し、これをサブゼロによりマルテンサイト変態させる。
リスク→処理費増加。また通常10%程度ある残留オーステナイト量ゼロになることにより、靱性や疲労特性が低下する可能性。

4.焼戻温度を下げる(回答(1)にもあるように例えば100℃)。
リスク→靱性低下。

1～4を組み合わせ、最良条件を探す。

参考URL：

https://www.jstage.jst.go.jp/article/tetsutohagane1955/41/11/41_11_1179/_pdf

回答No.1

noname#230359

高周波の表面だけでも上限の硬さなのに芯まで硬くする・・・・何を望んでいるか何に使うか確認が必要です。
鋼熱処理に詳しくないフツーの機械屋さんが湯うてるだけと思えます（身近にも居たが此処でも彷徨いてます）

耐摩耗性なら表面だけ。曲げ・ねじり強さの為でも芯は中立なので有っても無くても殆ど効かないから同じく。
唯一効くのは断面均等に引張応力が掛かる場合。しかしそのような使い方は少ないのと硬過ぎは危ない。
更に高周波特有の一大メリットを捨てるのは惜しい。
芯の硬さはどうやって測定評価するかも問題。

普通焼入でも100℃で焼戻をすれば硬さは殆ど下がらずφ30表面硬さはHRc64でギリギリ可能。しかし衝撃値が低く脆い。

　　海外サイトの互換品種データ。　径、焼戻温度、衝撃値の総合的データを掲げる
　　http://www.lucefin.com/wp-content/files_mf/1.2067102cr6ing.pdf

ＳＵＪについては
　　大和久重雄著・ＪＩＳ鉄鋼材料入門
に開発経緯まで解説しており、２でない品種や類似鋼種、窒化などの手段にもふれてます。

市販シャフト等は硬さで無理せずHRc60近辺。耐摩耗性は硬質クロムめっきで補うものが多いです。