硬化層 (こうかそう)        [k48]

【用語の意味】
焼入れなどで硬化した部分。
【関連する用語】
 浸炭   高周波熱処理   硬化深さ

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【補足説明】

JIS G 0559に表面焼入れに関する硬化層の測定方法などが示されていますが、しばしば高周波焼入れをしたものを仕上げたら硬さが出ない・・・などの不具合問題が聞かれるのでそれを簡単に説明します。

一般熱処理でも同様ですが、熱処理後の硬さ検査のほとんどが「表面硬さ」を検査しているだけです。熱処理後に表面を研磨などで加工すると、空気焼入れ鋼などの焼入れ性のいい鋼種を除いて、多くの鋼種の場合は内部に行くほど硬さが低下する傾向になっていますが、JISの考え方では、「有効硬化深さ」「全硬化層深さ」「最小表面硬さ」「有効硬化層の限界硬さ」があります。

  

これらは理解しにくいもので、一回聞いただけではわかりにくいうえに、この最後の「有効硬化層の限界硬さ」は「表面硬さx0.8」ということになっているということで問題が起きやすいのです。

60HRCがほしいといっても、JISの定義では60x0.8=48HRC の有効硬化層の硬さとなります。つまり、このあたりで加工者依頼者双方の問題が出そうなことに注意しないといけません。

一般に高周波焼入れ(熱処理)を依頼する場合は「有効深さ」「硬さ」を指定する場合がほとんどなので、この場合は、「有効硬化深さ」「最小表面硬さ」を要求するということになります。

しかし、JISの規定では、「表面硬さは60HRC以上、硬化深さは2mmほしい」と要求しても、2mmの位置では60HRCは保証されていない・・・ということになっています。

これらのJISの文言はよく理解しないといけない部分ですし、また一方では、『2mm深さ位置では60HRCは「無理」という意味』が込められています。

ここでは用語の説明のため、詳しい説明はできませんが、熱処理的にも(装置の特性からも)2mmの深さ位置で60HRC硬さを保証することは非常に難しいことで、JISでは、これに対しては「硬さ推移曲線によって測定する」というように逃げてしまっています。

これを検査するだけでも費用が掛かるために、一般的には、経験や標準やリピート品などから深めに硬さを入れて熱処理されている・・・などの対応で、ほとんど問題は出ませんが、表面硬さ60±2とされると、鋼材の状態などで、2mm研磨した位置の表面硬さを保証するとなると簡単ではないということを知っておいてほしいと思います。

熱処理業者からは、「安いのに、お客さんの要求は本質的に『無理』。でもそれを要求してくる・・・」という恨み節も聞こえてきそうな難しい内容でもあります。



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