シーズニング            [s08]

【用語の意味】
枯らし(からし)。
鋳物の内部応力を低減させるために、長時間放置すること。低温焼戻しをすることによって、その期間を短縮させるという熱処理操作をすることも多い。

スポンサーリンク


【関連する用語】
 時効処理   残留応力
【補足説明】

Seasoning:英語の意味はいろいろあるが、「ならす(慣らす・均す)」ことである。

鋳物は鋳込む際に時間をかけて外周部から凝固するが、その際に、絶えず成分が変化しながら凝固するので、凝固部位で成分や組成が異なっている。
これを凝固時の偏析といい、鉄鋼の場合には、この偏析を少なくするために、鋳込んだあとに均熱(ソーキング)、鍛造、圧延などによって、できるだけ均一な組織にする操作を加えられる。

しかし鋳物では(可鍛鋳鉄などの特殊なものは除き)熱間で均質化させるための操作を加えないために、凝固したときには、成分偏析のみならず、不均一な応力状態になっているので、時間がたつとともに変形(経年変化)したり、機械加工中やその後に変形や精度の狂いを生じることも多い。

このために、数か月~数年の間、屋外に放置して自然に変形をさせた後に機械をすることで、製品となってからの寸法の狂いなどを防止する。これが枯らし(シーズニング)である。

これを人為的に600℃以下の適当な温度に加熱(低温焼なまし)することで変化を促進させて期間短縮させることも行われる。

この場合は、原理的には、温度を高くするほうが変化を早められるのだが、加熱冷却時の熱応力が加わるなどで逆に変形してしまったり、品物にならなくなる懸念があるし、温度が低すぎると、効果が不十分になる。

鋳物は専門ではないのだが、この枯らし(シーズニング)を単純に低温焼なましに置き換えていいものかどうかは難しい問題と思える。

鉄鋼の焼戻し(あるいは焼なまし)は品物全体の成分がほぼ似ているものの変化であリ、それは固溶体におけるフェライトとセメンタイトの層間距離が大きくなる拡散現象だと理解できるので、温度の効果は硬さなどによって確認することができる。しかし、鋳物の場合は各部で組成や成分が異なっている場合がほとんどなので、どのような状態になっているのかも不明なことから、単純な熱の操作だけで応力除去や均質化ができるとは考えにくい。

よく似た例で、鋼板の溶接部分の問題がある。
応力除去を行おうとして、加熱温度が低いとその効果が期待できないし、高すぎると、品物が異常な変形をしてしまって使い物にならなくなる事がある。
一度溶融して凝固すると、鉄鋼の状態が全く変わってしまうためにこのようなことが起こる。

溶接部分は一度液体状態になっているので、鉄鋼の範疇を越えてしまうためだが、これを防ぐために、あえて高い温度にあげないで応力除去をすることがある。

この処理は「ピーク応力の除去」という言い方をするが、完全に応力解放するというのではなく、極端に高い応力部分を緩和するという考え方で、250℃程度の低い温度で全体を焼き戻しすることがある。

このように、よくわからない状態の品物を適当に熱処理すると、ともすれば品物をおしゃかにする危険が伴うし、熱処理後の検査などで熱処理の効果を判定することも難しいので、熱処理の履歴がわかっていないと後処理のための熱処理条件を決めるのも大変だ。

だから、長い間戸外に品物を放置する「枯らし」を「無駄だなぁ」と思うかもしれないが、これも昔からの経験によって行われているものであり、昔からの先人たちの知恵はそんな薄っぺらなものではないはずである。


↑記事のTOPに戻る

用語の一覧へ

あ行 あいうえお」
か行 かきくけこ
さ行 さしすせそ
た行 たちつてと
な行 なにぬねの
は行 はひふへほ
ま行 まみむめも
や行 やゆよ
ら行 わ行 らりるれろわ

スポンサーリンク


HP紹介

鉄鋼の熱処理全般について紹介
せん断刃物技術の基礎事項を紹介
第一鋼業のHPとお問い合わせはこちらから

↑記事のTOPに戻る