深冷処理(しんれいしょり)         [s23]

サブゼロ処理クライオ処理などを含めた言い方で、冷媒(液化炭酸ガスや液体窒素など)を用いて、0℃以下に品物を冷やす熱処理をいいます。

サブゼロ処理は、液化炭酸ガスやドライアイスを使う処理をいい、液化窒素ガスを使って-100℃以下に冷やす処理をクライオ処理と区別されることが多いようです。

それの主な目的は、サブゼロ処理では、経年変化の軽減、焼入れ硬さの上昇などですが、クライオ処理では、寿命向上などを目的に実施されているものもあります。


一般の熱処理では、品物を0℃以下に冷やす方法としては、①冷蔵庫(~-80℃) ②氷と食塩(~-25℃) ③液化炭酸ガス(~-75℃) ④液化窒素ガス(~-180℃)などが用いられています。

液化アルゴンガスなども使用できますが、高価なので、通常の熱処理で使用されることは少ないようです。

液化炭酸ガスやドライアイスを用いて-80℃程度に冷やすサブゼロ処理は、焼入れ直後に0℃以下に冷やすことで、未変態のオーステナイトがマルテンサイトなどに変化し、(1)硬さの上昇 (2)経年変化の防止 などが図れるので、ほとんどは、この目的のために行なわれることが多いようです。 

これによって製品の長寿命化につながるとされています。

ただ、この目的では、これらの処理は焼入れ直後に行う必要があり、焼戻し後に行うと、その効果が薄れるので、焼戻しをしてからでは効果が低いのですが、少し大きな品物を焼入れ直後に急冷すると焼割れを起こす可能性があるので、150℃程度の焼戻しをしてから0℃以下に下げる方法でサブゼロい処理をすることもあります。

焼割れに対する安全性は高まりますが、サブゼロの効果は小さくなります。

そのサブゼロ処理に対して、-100℃以下にする処理は、「クライオ処理」と呼ばれます。

これには液体窒素を利用して-150℃以下に品物を保持する処理をされますが、これは、通常の熱処理(焼入れ・焼戻し)が終わった製品でも耐摩耗性や寿命の向上などに効果があると宣伝をされているものもあります。

しかし、クライオ処理による効果や変化などについて、様々な研究や検証などが行われているのですが、それらはよくわかっていない状況です。

また、WEBなどに、クライオ処理をすることで音響効果が良くなったり、電気的特性が変わる・・・という記事などがみられます。

これについても、感覚的な評価がほとんどで、学術的な理由や継続的な効果などもよくわかっていません。
(このページの内容はクライオ処理の項などにもあります)


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