エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2004年05月21日

カテゴリ : ローコストオートメーションと材料

第161回 LCAを支える機素材料の基本−16:焼入れ処理と形状の影響

(1)焼入れ処理と焼入れ部品形状の影響

 焼入れ処理をする部品形状の違いは、冷却速度に差を生じます。そのため、材料の膨張と収縮の現象が形状の位置により違ってきます。このことが残留応力を残すこととなり、その結果として熱処理後に形状変形や割れなどの問題につながってきます。

 焼入れ処理では、次のような部品形状の場合に変形や割れ、焼ムラなどの問題が生じる可能性があるため注意が必要です。

1. 板厚・肉厚が急変する部品(【図1】参照)
2. 角度の急な形状部位(【図1】参照)
3. 段差を持つ部品(【図1】参照)
4. メクラ穴

図1

 代表的な対策は下記です。

a)形状の変化を小さくする(コーナー部にフィレットを付ける、急変肉厚形状を変えるなど)
b)二段冷却処理など冷却プロセスを変える

(2)焼入れ欠陥と対策案

 代表的な焼入れ欠陥とその対策案を次表にまとめました。

【表1】代表的な焼入れ欠陥と対策案
焼入れ欠陥の種類原因対策案
焼割れ部品形状
急冷による温度差
部品形状を修正
二段冷却など
変形冷却速度のバラツキ
加熱変形(ダレ曲がり)
冷却速度の均一化
同上、炉内設置位置など修正
焼ムラ加熱/冷却速度のバラツキ
部品の大きさ
噴油焼入れなど
材料選定(合金鋼など)

 次回は、焼入れ方法の種類と特徴について解説します。

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