ハイス           [h04]

高速度工具鋼鋼材のことで、High Speed Steel の先頭文字をとった業界用語でしたが、今日ではこの「ハイス」という呼び方は一般的になっています。

近年は、粉末ハイスやセミハイスと呼ばれる分類も加わっています。


高速度工具鋼は高炭素高合金の鋼材で、古くはSKH2に代表されるタングステン(W)系とSKH51(古くはSKH9)に代表されるモリブデン(Mo)系に分類されていました。

モリブデン系と呼ばれるものは、高価で、高い焼入れ温度になるタングステン系に変わって、1/2の量で同等の効果があるモリブデンMoに置き換えられてきたという経緯があリます。

そのため、1/2のMo合金量で高温強度などがWと同等になり、鋼材価格も安く、熱処理しやすいモリブデン系ハイスが主流になってきました。

さらに現在では、高耐摩耗性を求める鋼種と靱性を求める鋼種に分かれてきた傾向があり、靱性を求めるタイプについては、0.7%程度以下の若干低い炭素量にしてじん性を強化したマトリックス系(=セミハイス)と呼ばれる鋼種が開発されてきましたし、それに対して、高炭素高合金化を図って、高い硬さや耐摩耗性を求めるタイプでも、非常に硬い炭化物を含むV系(バナジューム系)と呼ばれる鋼種や、70HRC以上の高硬さの出る鋼種も販売されています。

さらに、平成年代に入った頃から、さらに合金量の多い粉末ハイスが市場に出て、非常に多くの鋼種が販売されています。

この粉末ハイスは、従来の製鋼方法ではできなかった成分系のものがハイス成分の粉末を固めるという方法で製造されています。非常に高価ですが、今までの製鋼法にはない様々な特徴を有しています。

また、均質性に優れるために安定した性能になると評価される一方で、炭化物が微細に分布しているために、耐摩耗性が劣ると言う評価もありますので、うまく鋼種を選ぶということも大切です。

さらに、硬さや性能面で、超硬合金との中間的な位置づけになっている鋼種もあって、現在では、高品質の工具材として多用されてきています。

この粉末ハイスに対して従来のものを「溶製(ようせい)ハイス」という呼び方をされることもあります。

ハイスの焼入れ時には、炭化物をオーステナイトに溶かしこむために高温に加熱する必要がありますが、加熱時間が長くなると結晶粒が粗大化するなどで品質が劣化します。

このように、合金工具鋼などとは違った高温短時間の熱処理方法で熱処理されることなどから、鋼種に応じた推奨熱処理条件を守って熱処理することが重要です。

高速度鋼は高温での熱処理が必要なために、古くからソルトバスを使った熱処理が主流でしたが、今日では真空炉の性能が良くなったために、光輝状態で仕上がる真空炉で熱処理されるもののほうが多くなりました。

しかし、工具寿命に面でソルト熱処理のほうが優れているという評価もあって、ソルトバスでの熱処理も根強く残っています。

ソルトバスでは、目標硬さに対して焼戻し温度を一定にして焼入れ温度を変えるという考え方で熱処理される傾向がありますが、それに対して、真空炉による熱処理では、焼入れ温度を基準にして焼戻し温度で硬さを決める傾向が強いようです。

これは主に真空炉操業の効率性によるものでもありますが、鋼種、性能面から考えても、それぞれに一長一短があることから、仕上がりの面の優劣だけではなく、寿命を比較してみるのがよいでしょう。



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(来歴)H30.11 文章見直し

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