アンダーハードニング      [a07]

高速度鋼を正規の焼入れ温度よりかなり低い温度で焼入れし、低温焼戻しすると高じん性が得られるという方法で、昭和年代後期まで行われていましたが、高速度鋼本来の特性が損なわれることなどもあって、近年では行われていません。


通常の高速度鋼(ハイス)は耐熱性、耐摩耗性を得るために、例えばSKH51では1150℃以上での焼入れが行われます。

これに対して、1030℃程度の、通常の冷間ダイス鋼と同じ焼入れ温度で焼入れをして、200℃程度の低温焼戻しをすることで、シャルピー衝撃値が通常焼入れのもと比べて1.5~2倍の高いものが得られるということで、当時は、温間鍛造金型や耐衝撃用途に、この方法で熱処理することも行われていました。

しかし、高温焼戻しをした通常の高速度鋼(ハイス)に比べて耐熱性や高温強度、耐摩耗性が劣るために、その後はマトリックス系・セミハイスなどと呼ばれる、硬さとじん性を兼ね備えた成分系のハイスが開発されてきたために、このアンダーハードニングという熱処理は行われなくなっていきました。

このように、一般的には高速度鋼の焼入れ温度を下げることでじん性は高くなリますが、極端に耐熱性は低下するという欠点がありますし、あえて高価な高速度鋼を使わなくてもいいという考え方からこれが廃れていったと考えられます。

SKH51について言うと、JISなどの標準焼入れ温度は1200℃程度と高いのですが、一般の製品では、使用中の割れ・欠けなどの対応のためにじん性が求められることや、硬さを63HRC以上ではなく、61-63HRCと低目にする品物が比較的多いこともあって、当社では古くから、焼入れ温度を低めにすることで対応したところ、製品寿命が安定する・・・という評価も多かったたことから、現在でも低めの焼入れ温度を採用することが多い状況です。

近年は、真空炉を用いて高速度鋼を焼入れすることが多くなり、従来行われていたソルトバスでの焼入れでは、焼戻し温度(例えば560℃)にあわせて焼入れ温度を変える方法が主流であったものが、真空炉では、焼入れ温度を一定にして、焼戻し温度を変えて目的硬さを得る方法に変わってきていることもあって、低い硬さにすることがやりにくいということもあるようです。

この焼入れ温度の考え方についての是非はともかく、一般的には、焼戻し温度の影響よりも焼入れ温度が性能に及ぼす影響が大きいと考えるので、製品の寿命を改善したい場合などには、熱処理条件を考え直すことも一つの方法だと知っておくといいでしょう。



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