経年変化 (けいねんへんか)      [k40]

【用語の意味】
室温で長期間経過して寸法や形状が変化すること。これを防ぐために、安定化処理、時効処理、サブゼロ処理などが行われる。

【補足説明】

熱処理をした品物は時間が経過すると寸法形状などが変化する場合がある。これを経年変化や時効変化といい、その原因は、焼戻し効果や残留オーステナイトの変化などの組織変化で説明されている。

一般に、焼入れした鋼は焼戻し温度に伴う硬さ変化とともに寸法も変化するが、それは「温度(定数+log時間)」のように焼戻しパラメータで表すことができる。この場合には時間による変化は対数logで作用するので温度の影響に比べて非常に少ないものの、長時間になると硬さが低下して寸法が変化することになる。さらにSKD11などは焼入れ時に20%以上の残留オーステナイトがあり、時間とともにマルテンサイトやその他の組織に変化するので経年変化が助長される場合も多い。

経年変化を少なくする対策としては、①焼入れ時の残留オーステナイトを少なくする ②サブゼロ処理、高温焼戻しでそれを少なくしたり無くす ③充分な焼戻しをする・・・などの対策がとられるが、本来、熱処理した高硬さにするのは内部の応力を高めることであるので、完全に経年変化をなくすのは困難であるといえる。

ゲージ類にはSKS3をサブゼロして使用されるが、この鋼種は経年変化しないというのではなく、経年変化が少ないということである。また、サブゼロをすると残留オーステナイトが無くなるという説明をされる場合が多いが、いろいろなものを調べてみると、液化炭酸ガス温度でサブゼロすることで少なくすることはできるが、完全になくならない場合のほうが多い。もちろん、-180℃程度のクライオ処理をしても、同様にゼロにならない場合のほうが多い。


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