ねじ職人コラム

Screw Craftsman Column

熱処理

2013/01/15 | 熱処理
熱処理③

熱処理③
浸炭焼入
めねじを成形したり、下穴を孔けたりするねじとして、タッピンねじ、ドリリングタッピンねじ、
ドリルねじが有り、その目的の為に、ねじ山を硬くする必要が有り、また、ねじとしての機能
(強度、耐摩耗性、耐疲労性、耐衝撃性等)も同時に必要です。
タッピンねじは表面は硬く、内部が軟らかい物を必要とし、内部にあまり焼きの入らない低炭
素鋼のSWCH12A~SWCH22Aを用い、焼入を施すことにより表面を硬化させる目的で
行います。

浸炭焼入(表面硬化)の種類
(1)固体浸炭(品質のバラツキが大)
(2)液体浸炭(正確だが少量向、使用する青酸カリ、ソーダが猛毒)
(3)ガス浸炭(正確で量産向)
(4)浸炭窒化
などが上げられ、その他に表面硬化として窒化処理等いろいろ有ります。
タッピンねじ等では安価なガス浸炭が最も多く使用されています。

ガス浸炭炉
ガス浸炭焼入の装置としては、調質焼入と同じですが、加熱炉内において、浸炭雰囲気の
ゾーンを作り、その雰囲気内を通過する時にねじに浸炭作用が行われるしくみです。
同時に加熱炉において、ねじが設定温度に加熱され焼入槽にて焼入れられ、硬さが供わり
ます。

更に、機械的性質を整える為に、戻し炉にて焼戻しが行われます。
焼戻温度は高硬度が必要な場合は250゚C前後、一般的には350~400゚C前後が使用さ
れるが、焼戻しによる脆性温度に特に注意する必要が有ります。

浸炭温度

2012/10/09 | 熱処理
熱処理②

熱処理②
調質焼入れ  (焼入れと焼戻しの組み合わせ)
ねじを大量に省人的に生産するには下図のようなベルト(メッシュ状)式の連続炉にて
処理します。

メッシュ連続炉

製品は右の投入機(投入)からベルト、コンベア等により加熱炉、焼入槽、戻し炉を経て
排出で目的の熱処理が完了します。
焼入槽には、焼入油、水溶性の焼入液が入れられ、槽内は常に攪拌され、温度が保たれ
ています。
通常の熱処理での加工時間は、加熱炉が約90分、焼入槽が約10分、戻し炉が約60分
の合計約160分程度にて熱処理が完了します。

調質温度
焼戻温度は ねじの材質、求める硬さ(引張強さ)により決定されます。
例えば、ねじの材質がSWCH45Kで、求める強度10.9で硬さがHRC32~39の場合
焼戻温度約480゚Cに設定され、強度8.8で硬さがHRC22~32の場合は約580゚C
に設定されますが、焼戻温度によっては脆性が生じる事があるので注意が必要です。
この例のように、焼戻温度が高くなると硬さは低くなり、求める硬さは焼戻温度により変化します。

2012/09/18 | 熱処理
熱処理①

熱処理①
ねじの熱処理は目的によりいくつかの種類の処理がされます。
その目的として、

 (1)強さ(強度)が必要
 (2)硬さ(表面硬さ: 耐摩耗性、硬く、軟らかく)が必要
 (3)粘さ(靭性)が必要
 (4)水素除去処理

ねじ類に行う主な熱処理
 (1)焼入(硬さ、強さを得る為の熱処理)
 (2)焼戻し(靭性、伸び、強度を得る為の熱処理)
 (3)浸炭焼入(表面硬さを得る熱処理)
 (4)光輝焼入(表面美化: 真空焼入)
 (5)焼なまし[焼鈍](軟化: 加工しやすい状態にする熱処理) 
 (6)焼ならし[焼準](前加工により硬化したものを標準状態に)
 (7)ベーキング(表面処理時の残留水素の除去)

              火
特にねじの熱処理として代表的なものは
 調質焼入  硬さ、強さを求め、焼入れと焼戻しを組み合わせた熱処理
  焼入れにより硬くはなるが、靭性がないので製品として使用
  できなく、焼戻しにより靭性をもたせます。

 
 浸炭焼入 表面硬さを求め、浸炭焼入と焼戻しを組み合わせた熱処理
  浸炭焼入はタッピンねじ、ドリルねじ等、ねじ使用時に相手材にめねじ
  や下穴加工を行うので相手材に打勝つだけの表面硬さが必要な為に
  行う。

タッピンねじ
 熱処理とは、簡単に言えば 鉄を加熱(赤らめて)して、冷やすことです。
 その加熱温度、時間、冷やす方法、雰囲気などでいろんな種類に分れ
 ますし、その性質、性格も変わってきます。

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