第一鋼業株式会社~熱処理用語 超サブゼロ

超サブゼロ (ちょうさぶぜろ) [t09]

クライオ処理ともいいます。 

一般には、サブゼロ処理(0℃以下の熱処理)のうちで、-100℃以下の温度で行う深冷処理(冷却処理)をいい、液化炭酸ガスを用いる-70℃程度のサブゼロ処理と区別されて、超サブゼロやクライオ処理と呼ばれています。



熱処理では液体窒素を使った-180℃程度まで品物を冷やす処理が超サブゼロ処理ですが、クライオ処理と呼ばれる事も多いようです。

これに対して、通常のサブゼロ処理は液化炭酸ガスやドライアイスを用いて0℃以下-75℃程度までの温度で処理するものをさしています。

クライオ処理装置

クライオ処理には、液化窒素ガスが用いられることがほとんどで、アルゴンなどの窒素以外の液化ガスは高価なために、一般熱処理の用途ではほとんど使用されることがありません。

サブゼロ処理は焼入れしたときに残っている未硬化の残留オーステナイトをMf点(マルテンサイト変態が完了する温度)以下に冷やすことでそれを低減しようというのが主な目的で、この目的では、焼入れ直後の焼戻し前にそれを行うことで効果が出ますが、超サブゼロ処理を焼入れ直後に行うことでも、残留オーステナイトの減少や硬さの上昇があります。

しかし、それとは別に、「焼戻し完了後に超サブゼロ処理を行うと製品寿命が増加する」という効果がある・・・とされる処理もあり、特許となっている処理方法もあります。

例えば、PERM-O-BONDという処理を行うアメリカのメーカーの記事には、「特殊な温度パターンで処理を行うと、硬さの上昇無しで寿命が増大する」と書かれています。

このように、加熱により熱処理とは異なった未知の可能性があることから、超サブゼロには、寿命改善効果があると考えられて、今までに、いろいろと試行錯誤をされているのですが、明確に、また科学的に、その延命理由もはっきりしていないのが実情です。

当社でも、超サブゼロを行うことで、すごい好結果が出る場合もあるのですが、安定した性能(寿命延長)は充分に確認されている状態ではありません。

しかし、極限寿命を求める製品などにおいて、鋼種追及やその熱処理改善は常に行っており、表面処理やその他の考えられる処理をすることによって、工具寿命を延長することは永遠の課題ですので、当社でも超サブゼロ処理の試行を続けているのが現状です。



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