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材質SUJ2の焼き入れ焼き戻し後の寸法の経年変化

時々利用しており大変参考になっています。 早速ですが、SUJ2材に焼き入れ焼き戻し(硬度HRC60±3、社外処理)を施し、研削加工しているのですが、以前から寸法の経年変化が気になっています。形状は筒上で外径φ40内径φ20長さ100程度で内外径に研削加工をしますが、内外径の公差は5μmです。 現状は熱処理後に3年ほど枯らした後に研磨加工しているのですが? やはり経年変化は生じるのでしょうか?又生じるのであれば、サブゼロ処理が必要と思われますが、現状の処理業者には設備がありません。 又、枯らし期間はどの程度実施すればよいでしょうか? よろしくお願い致します。

noname#230358
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noname#230359
noname#230359

自然枯らしはイマドキ流行ってません。 昔は、機械の鋳物を錆びるにまかせて幾歳~、の自慢があったが、大型の炉を使い、上昇下降に数日は掛かるが、それで自然枯らしより安定すると判り、時間=費用を寝かせる勿体なさも我慢できずに絶滅。 マイクロメータのスピンドルでやらないと聞いたのは20年以上前。ブロックゲージもやらないハズ。 データはありました。      https://www.nachi-fujikoshi.co.jp/tec/pdf/05d1.pdf   図.8焼入れ焼もどしをした軸受鋼の経年変化 204℃で焼もどせば、3000時間で凡そ2ppm。引用元を辿りたいが不明。 サブゼロは安易にやると逆なことがあります。   http://www.h3.dion.ne.jp/~geiji/sabuzero.htm .   http://www.niigata-atechno.com/nogis.htm   スピンドル:高炭素クロム軸受鋼、  ベアリング鋼 自動車、家電の耐久性が何年あるかは、この理論で裏打ちする。   化学反応(劣化)は10℃上げると2倍速くなる   『アレニウス則』 10年耐久を要求され10年の試験結果は待ってられない。 使用20℃⇒試験90℃にすると 2の7乗=128 倍の短縮効果 10年耐久は1ヶ月弱の試験で済む。 鋳物や鋼の経時変化は、もっと緩やかながら温度上げる効果は絶大。   https://www.jstage.jst.go.jp/article/jfes/78/7/78_345/_pdf   枯らしのように長時間を要する処理はコストの面から現実的でない。   得られた結果から比較的高温(650℃)、短時間(1時間)で枯らし(1年)と同様の結果が   得られる可能性があることがわかる。 10℃上げると経時変化は1.3倍進む計算。 熱処理の専門家が登場されるであろうから、それを待って枯らしの迷信の背景を説明します。 回答(2)  個人的なことですが、、、、は過去例多い手口の嘘。   http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=310302&event=QE0004   回答(3)じぇじぇじぇ……。   https://www.youtube.com/watch?v=zOE-yXwYflo   両手を V !! ~ しぇしぇぇのしぇ ~ では?

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質問者からのお礼

回答5も含め、色々な文献を教えていただき有り難うございます。 計算例も参考になりましす。 資料をもとに勉強します。 専門的なご回答に大変感謝致します。 有り難うございました。

その他の回答 (4)

  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

僭越ながら、回答(4)の補足。 文献の図3について、 (a)は焼戻し無しなので当然。 (b)はサブゼロのみ。これは前記≪サブゼロは安易にやると逆なことがあります≫に含まれる (f)はブロックゲージでは常識的な、曰く“サイクル処理” ブロックゲージはそうでも、一般精密部品では(c)で充分と考えます。 (c)は0.3μ/25 長さ100程度についてμの変化があるが、外径φ40内径φ20公差5μmには大丈夫。 なお心配なら(d)の6回戻しは現業者で可能ながら面倒。(e)の サブゼロ→焼戻 の方が安いかも。 なお心配でも、経年変化を追っかける時間と手間はかけられないはず。 そこで加熱オーブンと前記『アレニウス則』の登場。 SUJ2(ベアリング)は120℃を超えないほうがよいらしいから 100℃のオーブンに1ヶ月ほど投入し寸法を確認。変化あれば継続し無ければ打切り。 問題は何度上げると経時変化が何倍進むの係数が判らないこと。しかし『何年かは大丈夫。10年でどうかは判らぬが』と言い切れる。 尚、オーブンは各県にある工業試験場で安く借れるし、寸法測定もやってもらえるハズです。

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  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

回答(1)引用の不二越資料図8によれば、SUJ2の膨張率は最大でも30x10E-6(100mmならば3μ)。 気になるのなら、まず問題になるレベルの経年変化が起きているのかどうかを確認することが先。 経年変化には、焼入・焼戻温度だけでなくそれらの方法も影響する。対策を検討するならば、その前に詳細な熱処理条件を確認する事が必要。 SUJ2の年単位の経年変化データは見つからなかった。代わりにSKS3やSKS31の3年間の経年変化を文献(1)に示す。図2の(i)がSKS3の、図3の(c)がSKS31の単純に焼入焼戻した時の経年変化。1.3年を過ぎても膨張が続いている。

参考URL:
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/27/321/27_321_689/_pdf

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質問者からのお礼

参考文献を教えていただき有り難うございます。 経年変化はやはり、様々な熱処理条件により異なることが解りました。 大変参考になりました、有り難うございます。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

サブゼロ処理が有効と思われるなら・・・やってみなはれ(まっさん風) >サブゼロ処理が必要と思われますが、現状の処理業者には設備がありません。 ・・・やったことはないのだが-60以下にすれば良いのであるからドライアイスとか液体窒素で冷却するだけなので、やろうと思えば出来そうにも思えます。 そのような試行錯誤を経てノウハウが蓄積されるのだろうと思うのだが。。。 机上の計算で悩んでいるなら技術部?から率先して行動をとるべきだと思う。

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  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

個人的なことですが、工場用地の2反を含め、5反程土地とM¥入手となった近くに 工作機メーカーがあります。 そこにも出入りさせてもらっていますが、自然時効の物も数多くあります。 そして、定期的に動かし、振動??を与えているのでしょうか? その工作機メーカーへ工作機を製作する処も近くにあり、此処はサブゼロ処理+αです。 さて、期間ですが、その辺りからで宜しいんじゃないんでしょうか? 骨董の専門書は、*立図書館で確認を。

参考URL:
http://www.sjac.or.jp/common/pdf/sjac_gaiyo/info/h24_mondaisyuu.pdf#search='%E8%BB%B8%E5%8F%97%E9%8B%BC++%E8%87%AA%E7%84

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