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熱処理の基本
鋼は殆どの場合熱処理を行う事により本来の特性が得られます。
基本的には、加熱に於ける昇温速度・加熱温度・保持時間及び加熱後の冷却時に於ける冷却速度・保持温度・保持時間により大きく変わります。また、表面処理を加える事でさらに特性が変化し靭性の向上や、摩耗性の向上、寿命時間の長期化を図る事が可能です。

焼入
鋼を硬く、強くする為に行う熱処理です。
硬く焼きを入れるには、鋼をオ-ステナイト化温度に加熱・保持してから急冷を行いマルテンサイト化する事が重要です。 急冷を「クエンチング」、硬くする事を「ハ-ドニング」と言います。また、冷却方法として水・油・空気・ガスなどがあります。

焼入のル-ルとして、
(1) A3又はA3-1変態点以上+50℃に加熱し、十分にオ-ステナイト化させる。
(2) 臨海区域を急冷し、危険区域は徐冷します。
オ-ステナイト化温度は、焼入れル-ルの内で最も大切な急冷方法です。
臨海区域を急冷し、危険区域は徐冷する。
その為には種々知恵を出さなければなりません。
危険区域を速く冷やす為には「水」や「油」使いますが、「水」は危険区域迄も速く冷やし、焼割れや変形を生じやすくなります。「油」では火災などの危険性もあります。

焼戻し
焼戻しとは、焼入れを行った鋼の硬さを調整しねばりがある鋼にすると共に内部歪みも除去します。
一般的に焼戻し温度は、粘さを目的とする構造用鋼などの場合は400℃以上の温度で、硬さを必要とする場合には200℃前後の温度です。 高温の場合を「高温焼戻し」又は「調質」と呼び、低温(200℃以下)の場合は「低温焼戻し」と呼んでいます。

焼戻しのル-ルとしては、
(1) A1変態点以下の温度で加熱し急冷します。
(2) 原則として焼入れ直後に行います。
焼入れ後長時間放置しておくと、置割れが発生する場合があるからです。焼戻し保持時間は1時間程度を標準にしていますが、長時間1回行うよりも、短時間2~3回繰返しを行う方が効果的です。
また、焼戻し温度によっては、ぜい性を起こす温度帯があるので注意をする必要があります。

低温焼戻し
高い硬さと耐摩耗性が要求されるシャフト類やゲ-ジ類には、この低温焼戻しが行われます。
焼戻し温度は約150℃~200℃であり、保持時間は最低1時間以上が原則です。
低温焼戻しによって硬くて脆い焼入マルテンサイトが、粘い焼戻しマルテンサイトに変化します。
また、焼入れによるストレスが除去できると共に経年変化の防止、耐摩耗性の向上などに役立ちます。

高温焼戻し

高温焼戻しは強じん性が要求されるシャフト類、歯車類、SKHやSKDなどの工具類に適用されます。
強じん性を必要とする場合には、約550℃~650℃に最低1時間以上保持し高温焼戻し脆性を阻止する為に急冷をします。得られる組織は約400℃でトル-スタイト、約600℃でソルバイト組織になります。
いずれの場合も基本的にはフェライト+セメンタイトの混合相です。
また、焼戻し硬化用の戻し温度は約500℃~600℃で冷却は空冷です。
この処理によって焼入に残っていたオ-ステナイト(残留オ-ステナイト)がマルテンサイトに変態します。したがって急冷では焼割れと同じ様な割れを生じる恐れがあるからです。
1回目の焼戻しで残留オ-ステナイトをマルテン化させ、2回目で本来の意味の焼戻しと言う事になります。つまり硬化用では必ず2回以上焼戻しを行う必要があります。


焼入硬さ
焼入れを行うと硬くなります。工具鋼材の場合はW(タングステン)、Cr(クロム)、V(バナジウム)などの元素によって変わりますが、構造用鋼の場合はC(炭素)の含有量(%)のみによって変化し、合金元素には影響されません。

焼入深さ
焼きがどの程度の深さまで入ったかは、含まれている化学成分によって大きく影響されます。
この焼入深さを左右する性質を「焼入性」と言います。焼入性に最も影響を及ぼすのが「C%」です。
次にB、Mn、Crの順で影響しますが、Si(ケイ素)やNi(ニッケル)はそれほど影響しません。
また、焼入性には、オ-ステナイト化温度に於ける結晶粒度の大きさも影響します。
結晶粒が粗いほど焼入性が大きく深く硬化します。

質量効果
同じ成分の鋼でも太さや大きさ厚みが異なると硬さが入り難くなります。
つまり、硬さと深さは鋼材の質量によって変化するのです。これを「質量効果」と呼んでいます。
質量効果が大きいと言う事は鋼材の大きさによって硬化の差が大きいことを意味し、大物になるほど焼きが入り難くなると言うことです。 逆に質量効果が小さいと言う事は、質量による影響が小さく大物まで良く焼きが入ると言う事になります。
一般的に炭素鋼は質量効果が大きく、特殊鋼は小さいと言えましょう。

サブゼロ処理
サブゼロ処理は深冷処理とも呼ばれているもので、「0℃」以下の温度に冷やす処理です。
焼入れした鋼中には約10~30%程度の残留オ-ステナイトが存在しています。
このオ-ステナイトは置狂いや置割れの原因となるばかりでなく硬さの低下にも繋がります。したがって、0℃以下の温度に冷やし人為的に マルテンサイト化させる必要があります。
サブゼロ処理はその一つの方法です。
寒剤には、ドライアイス、炭酸ガス、液体窒素などがあります。
ドライアイスとアルコ-ル(メチル、エチル)で約-80℃、炭酸ガスで約-130℃、液化窒素では約-196℃まで冷やす事ができます。 約-80℃程度までのサブゼロ処理を普通サブゼロ、-130℃以下の温度を超サブゼロと言い、温度が低い方が耐摩耗性向上に効果的です。 処理時間は、その温度になってから約30分~60分程度で、保持後は空冷でも良いが、水中か湯中に投入するのが良いと思われます。 処理後は所定の焼戻しが必要です。
 

経年変化
国家資格(金属熱処理技能士)取得には最大限の努力を行っております。 製造スタッフはもとより営業スタッフ及び他部署にも金属熱処理技能士2級以上の取得を奨励しております。

1級金属熱処理技能士 ・・・ 5名
2級金属熱処理技能士 ・・・ 5名
3級金属熱処理技能士 ・・・ 1名
                 計11名 
( 平成20年4月末日現在 )

焼なまし
社員教育並びに改善活動については社員一丸となり全力で取り組んでおります。
社員教育は、年間計画に基づき、各部署・各個人毎月誰が何を受講するのかプログラムされており全社員のスキルアップを目指しています。 改善活動においても、社員の自主性を重んじ働きやすい職場を目指すと共にお客様の満足度向上に力をいれています。

完全焼なまし
TIC・浸炭焼入・高周波焼入・ガス軟窒化からメッキまで、あらゆる表面処理の受諾が可能です。
ワイヤ-カット加工・放電加工・研磨加工・機械加工等、熱処理前後の各加工についても経験豊富な当社営業マンにて対応が可能です。

球状化焼なまし
熱処理工場の一般的なイメ-ジである
3K(きつい・きたない・きけん)を
3C(クリ-ン・コンフォ-タブル・クリエイティブ)
に変えるべく当社の最大のテ-マとして「世界一綺麗な熱処理工場を目指す」ということを心掛けております。

・クリ-ン=CLAEN(綺麗な)
・コンフォ-タブル=COMFOTABLE(心地よい)
・クリエイティブ=CREATIVE(創造的・独創的) 

応力除去焼なまし
当社は工場見学大歓迎です。
安全にかつクリ-ンに当社の全工場をお見せ出来る「展望式工場見学ル-ム」を設置しました。
ぜひ一度ご来社ください!!

焼ならし
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