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著者:sa-maru_002

熱処理できますか(ステンレス編)

熱処理できますか(ステンレス編)

 

今回は「ステンレス編」になります。

「ステンレス」ほとんどの方が携わっている合金ですね。製造業の方でなくとも知っています。

錆び(Stain)にくい(less)のでステンレス。

ステンレスは大きく分けて

1)オーステナイト系 (SUS304・316など)

2)フェライト系 (SUS430など)

3)マルテンサイト系 (SUS420J2など)

4)析出硬化系 (SUS630など)

5)オーステナイト・フェライト系(SUS329J1など)

その他色々な種類があり、最も身近な材質でもあります。

食器などにも使用されるSUS304、シンクなどに使用されるSUS430、

ハサミなどにはSUS420J2というように普段の生活に浸透しているものばかりです。

特に水に強い!というSUS304の成分は「18Cr-8Ni―他」です

(製品表記には18-8ステンレスとなっている場合もあります)

これで何でも作れば強度もあって、水にも強い。まさに無敵の材質です!

とはいきません。それなりに問題点もあります。

その問題を熱処理で解決できることがあります。

今回はステンレスの「固溶化処理」と「応力除去焼鈍処理」という熱処理になります。

 

今回はサーマル化工で熱処理を行っている「オーステナイト系ステンレス」をご説明します

 

一般的なオーステナイト系ステンレスの定義はカーボンが1.2%以下、

クロムが10.5%以上含有していること、となっています。

オーステナイト系ステンレスは「不動態被膜」というものに守られていて、

被膜が傷ついても瞬時に再生することが出来ます。

そのおかげて錆びない、酸に強い、ニッケルが入ると塩にも強い、という

材質です。まさに無敵!のように感じますが、問題が無いわけではありません。

今回はサーマル化工で取り扱いの多い、オーステナイト系ステンレスの事例を上げます。

SUS304は加工を施すと加工硬化が起き、激しく歪んだり、薄い部分が割れてしまったりと

図面通りの寸法が出せないという問題があります。

外部ひずみを加工前後に軽減させる熱処理「応力除去焼鈍処理」をおこなうことで

加工ひずみの問題を解決することが可能です。

その事例ですが、素材から加工すると図面に記載されたように変形し、悩んでいる

お客様の問題は「応力除去焼鈍処理」で解決しました。

※フラットバーを図面のように加工したが「応力除去焼鈍処理」無しでは手書き線のように歪んでしまった。

このような工程は高純度の水素雰囲気下で熱処理をおこなう必要があります。

また、ステンレスは種別や目的によって温度が異なります。

大気中で処理を行ったり、雰囲気を形成出来ていなかったり(真空でも同様のことが言えます)

熱処理条件を間違えるとステンレスの特性が激しく劣化する為、知識と経験が必要です。

そのような知識と経験は50年以上の実績があるサーマル化工の熱処理技術で対応いたします。

水素雰囲気による熱処理」に関してはこちらをご覧ください。

 

サーマル化工で熱処理を行っている主なステンレスです(JIS規格参照)

 

ステンレスは各鋼材メーカーにより多くの種類がつくられており、販売されています。

JFEスチール株式会社 日本金属株式会社 など多くの会社が製造、取り扱いをしています。

東北特殊鋼株式会社の製造しているKMシリーズは磁性ステンレス鋼というものもあり、

一般的には非磁性(純鉄、パーマロイのように磁性が無い)ですが、磁性材料として

使用できるステンレスもあります。(磁気特性に関しては各社ホームページをご参照ください)

磁性材料は加工途中に発生する不純物を除去しないと満足な磁気特性が得られません。

それにはきわめて純粋な水素雰囲気下での「焼鈍」を各メーカーで推奨しています。

磁気焼鈍」はこちらをご覧ください。

 

サーマル化工では光輝焼鈍の熱処理が可能な技術を持っています

 

オーステナイト系ステンレス(SUS304、316など)は

1)耐食性(水に強い、錆びにくい)

2)耐酸性(酸に強い、劣化しにくい)

3)非磁性(磁石につかない)

特に2)の特性を上げるには「固溶化処理」という熱処理が必要です。

固溶化処理」はオーステナイト系ステンレスでは最も一般的な熱処理で

1100℃前後の高純度水素雰囲気、もしくは高真空中の酸素がほとんど無い

条件で行わないといけません。大気や不活性ガスで行うとあっという間に酸化し

変色してしまい、次工程で酸洗処理などの工程が増え、高コストの要因になります。

ただし、ただ行えばよいものでは無く、冷却時に「急冷」が必須条件となります。

約800℃から500℃の間をゆっくりと冷ましてしまう「徐冷」を行うと

1)と2)の特性が得られなくなります。これを「低温脆性」と呼び、ステンレスの

熱処理は実績と経験が重要になります。

また、ステンレスは熱処理による膨張と冷却による収縮が激しく起こります。

そのため、部品形状により処理方法が異なります。

※0.1mmのオーステナイト系ステンレスを1100℃→急冷した場合に起こる

膨張収縮、かなり表面に凹凸がでます。

この現象を防いだり、加工硬化による変形を軽減させるには

応力除去焼鈍」が必要です。「固溶化処理」よりも低温でおこないますが

この温度帯の処理を行う会社は少なく、温度も一定(例えば1100℃のみなど)

で稼働するのが一般的です。

ですが、サーマル化工は24時間連続稼働、多くの温度帯を同時に処理が可能な

設備を保有しています。

設備一覧」に関してはこちらをご覧ください。

高温、長時間、雰囲気下(もしくは真空下)で熱処理をおこなうと金属表面が活性化され

溶着がおこります。要因は色々考えられますが、

 

  • 「炉内一杯に詰め込みすぎ」

これは最も溶着する要因です。特性のばらつきにも繋がり、ほぼ全数が不良となる原因です。

  • 「重ねすぎ・治具に入れすぎ」

オーステナイト系ステンレスは熱処理後、硬度が落ち、ほぼ全数が不良となってしまいます。

  • 「不十分な前処理」

切削油やコンタミは製品同士の溶着につながるだけでなく、表面の変色が必ず発生します。

  • 「乱雑な治具への投入」

質量が合っているからといってバラバラに投入するのは絶対に行ってはいけません。

溶着・変形し、部品として使用することは出来なくなります。

  • 「整列処理・整列梱包の経験不足」

ステンレスは治具への整列、投入量の標準化を図っていても、形状により溶着します。

50年以上の経験がある弊社では形状別に投入方法のノウハウがあります。

一度熱処理したオーステナイト系ステンレスは再処理出来ない材料です。

サーマル化工では衝撃から製品を守る梱包手法のご提案も行っています。

部品加工例」はこちらをご覧ください。

 

今回は「ステンレス」に関する事例を取り上げました

 

近年は部品形状もより小さく、より細かく、より高精度を求められています。

また、複雑な処理条件にも対応できます。

また疑問、課題、ご不明な点などございましたら、

お問い合わせフォームにご連絡いただければ幸いです。

次回は「非鉄(銅・真鍮・アルミ」に関しての投稿になります。

 

水素熱処理のサーマル化工

 

著者:sa-maru_002

熱処理できますか(パーマロイ編)

熱処理できますか(パーマロイ編)

 

今回は「パーマロイ編」になります。

パーマロイはニッケルと鉄の合金です。

1)高透磁性

2)低保磁力

3)エネルギー損失僅少

の磁性材料です。

しかし、部品加工すると全てを失ってしまいます。

このパーマロイの特性を最大限に引き出すには

磁気焼鈍」(じきしょうどん)と呼ばれる熱処理が必要となります。

設備一覧」に関してはこちらをご覧ください。

 

今回はサーマル化工で熱処理を行っている「パーマロイ」をご説明します

 

パーマロイにはNi含有率によって名称が異なります。

パーマロイはAからDまであり、一般的に多く使用されているのは

1) パーマロイB 45%Ni-Fe 高磁界(人と遠い距離)で使用されることが多く、

2) パーマロイC 78%Ni-Fe 低磁界(人に近い距離)で使用されています。

パーマロイは加工を施すと加工硬化が起き、内外部にひずみが起きます。

第一段階として外部ひずみを加工前後に軽減させる熱処理、「応力除去焼鈍」をおこない

第二段階で内部ひずみ(磁性)を改善させる熱処理を「磁気焼鈍」をおこないます。

パーマロイは純鉄やケイ素鋼板に比べて

1)異方向エネルギーが少なく

2)磁気歪みが小さく

3)不純物が少ない

という条件が揃わないと材料本来の磁気特性を発揮することが出来ません。

この3つを同時に行える工程は高純度の水素雰囲気下で熱処理をおこなう必要があります。

そんなことが同時に・・・出来てしまうのがサーマル化工の熱処理技術です。

水素雰囲気による熱処理」に関してはこちらをご覧ください。

 

サーマル化工で熱処理を行っている主な磁性材料です(JIS規格参照)

 

パーマロイは各鋼材メーカーによりブランド化されてます。

代表的なものではPC-1 PB-12(日立金属ネオマテリアル製)

MEN-PC PB(大同特殊鋼製)などがあります。

磁性材料は加工途中に発生する不純物を除去しないと満足な磁気特性が得られません。

それにはきわめて純粋な水素雰囲気下での「焼鈍」を各鋼材メーカーで推奨しています。

磁気焼鈍」はこちらをご覧ください。

 

サーマル化工では100μm以下の熱処理が可能な技術を持っています

 

パーマロイは非常に優秀な材料であるとともに、純鉄に比べ高価になります。

その為、熱処理による歩留まり率は極力少なくてはいけません。また、1点ものである場合も

多く、失敗は出来ないという受注例もあります。

最も多いお問い合わせは「製品同士の溶着

次に多いのが「変形」そして「磁気特性が満足に得られない」の順です。

応力除去焼鈍」は600℃から900℃の間でおこない、炉冷、徐冷が必要です。

磁気焼鈍」になると1100℃から1150℃で3時間以上熱処理をおこない

炉冷で600℃までゆっくりと冷やし(この間に不純物の除去がおこなわれています)

600℃から急冷することによって磁気特性が最大値まであがります。

全ての工程で24時間の熱処理が必要となり、一般の会社では現実的には行うことは

難しいと思われます。

ですが、サーマル化工は月から金まで24時間連続操業です。

他社の3倍、稼働時間がありますので、長時間の処理も難なく受け賜われます。

高温、長時間、雰囲気下(もしくは真空下)で熱処理をおこなうと金属表面が活性化され

溶着がおこります。要因は色々考えられますが、

 

  • 「炉内一杯に詰め込みすぎ」

これは最も溶着する要因となり、特性のばらつきにも繋がり、ほぼ全数が不良となる原因です。

  • 「重ねすぎ・治具に入れすぎ」

パーマロイは熱処理後、硬度が極端に落ちます。こちらもほぼ全数が不良となってしまいます。

  • 「不十分な前処理」

切削油やコンタミは製品同士の溶着につながるだけでなく、特性の劣化に直結します。

  • 「乱雑な治具への投入」

質量が合っているからといってバラバラに投入するのは絶対に行ってはいけません。

溶着・変形し、部品として使用することは出来なくなります。

  • 「整列処理・整列梱包の経験不足」

パーマロイは治具への整列、投入量の標準化を図っていても、形状により溶着します。

50年以上の経験がある弊社では形状別に投入方法のノウハウがあります。

一度熱処理したパーマロイは少しの衝撃で変形、磁気特性の劣化が大きく見られる材料です。

サーマル化工では熱処理前後の保磁力測定、衝撃から製品を守る梱包手法のご提案も行っています。

部品加工例」はこちらをご覧ください。

 

今回は「パーマロイ」に関する事例を取り上げました

 

近年は部品形状もより小さく、より細かく、より高精度を求められています。

また、複雑な処理条件にも対応できます。

また疑問、課題、ご不明な点などございましたら、

お問い合わせフォームにご連絡いただければ幸いです。

次回は「ステンレス」に関しての投稿になります。

熱処理できますか(ステンレス編)

 

水素熱処理のサーマル化工

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

著者:sa-maru_002

熱処理できますか(純鉄編)

熱処理できますか(純鉄編)

熱処理できますか? という問い合わせがきます。

金属熱処理の会社ですので「はい、できます」と答えるのが普通なのですが、

答えは「いいえ、サーマル化工だけではできないこともあります」になります。

熱処理業界の団体調査によりますと、全体の90%近い会社が硬化処理、

いわゆる「焼入れ」を主としており、サーマル化工の主体業務は軟化処理、

焼きなまし」という聞きなれない熱処理を行っています。

この「焼きなまし」は専門用語で「焼鈍」(しょうどん)と呼ばれ、材質により「磁気焼鈍

(じきしょうどん)と呼ばれる特殊工程になります。

設備一覧」に関してはこちらをご覧ください。

今回はサーマル化工で熱処理を行っている「軟鉄」をご説明します

「軟鉄」の中でも炭素量0.02から0.05%の低炭素鋼は「純鉄」と言われています。

この「純鉄」ですが加工を施すと加工硬化が起き、内外部にひずみが起きます。

外部ひずみを加工前後に軽減させる熱処理を「応力除去焼鈍」(低温焼鈍ともいいます)

内部ひずみ(磁性)を改善させる熱処理を「磁気焼鈍」といいます。

これらはどちらの処理もきわめて純粋な水素雰囲気中で「焼鈍」することが必要です。

温度による内部ひずみの再結晶化と同時に酸化物を除去することで、金属特性を向上させ

さまざまな製品へと使用されます。

水素雰囲気による熱処理」に関してはこちらをご覧ください。

サーマル化工で熱処理を行っている主な磁性材料です(JIS規格参照)

  • 純鉄 SUY 0種から3種まであり、各鋼材メーカーによりブランド化されてます。

代表的なものではELCH2(神戸製鋼所製) ME(大同特殊鋼)などがあります。

  • 快削純鉄 SUM 若干C量が高めですが、多くの製品に使用されています。
  • 冷間圧延 SPCC こちらも加工の形状などにより、多く使用されています。
  • 低炭素鋼 S10C 数値がカーボン量になります。

45Cからは焼入れ材として使用される場合が多く、

軟化処理には長時間の熱処理が必要となり、磁性材料としての特性は得にくくなります。

また、磁性材料は加工途中に発生する不純物を除去しないと満足な磁気特性が得られません。

それにはきわめて純粋な水素雰囲気下での「焼鈍」を各鋼材メーカーで推奨しています。

磁気焼鈍」はこちらをご覧ください。

サーマル化工では比較的小さなサイズの熱処理を行っています

しかし、最初からお客様の満足する結果に応えられているいるわけではありません。

寸法公差であったり、磁気特性であったり、色々あります。

しかし、それ以外の問題点を改善できないかというお問い合わせを多くいただきます。

最も多いお問い合わせは「製品同士の溶着」が発生です。

焼鈍」という熱処理は600℃から800℃以上の高温で長時間おこなわれ、

磁気焼鈍」になると850℃から900℃で12時間以上熱処理をおこないます。

鈍いという言葉が入っている通り、ゆっくり時間をかけておこない金属特性を上げる熱処理です。

高温、長時間、雰囲気下(もしくは真空下)で熱処理をおこなうと金属表面が活性化され

溶着がおこります。要因は色々考えられますが、

  • 「炉内一杯に詰め込みすぎ」

これは硬度、特性のばらつきにも繋がり良品率低下の原因です。

  • 「重ねすぎ・治具に入れすぎ」

炉内のスペース確保のため偏った投入は上記同様の結果となります。

  • 「不十分な前処理」

切削油やコンタミは製品同士の溶着につながるだけでなく、特性の劣化に直結します。

  • 「乱雑な治具への投入」

質量が合っているからといってバラバラに投入した場合は溶着変形と原因になります。

  • 「整列手法の経験値不足」

治具への整列、投入量の標準化を図っていても、形状により溶着します。

50年以上の経験がある弊社では形状別に投入方法のノウハウがあります。

部品加工例」はこちらをご覧ください。

今回は「純鉄」に関する事例を取り上げました

近年は部品形状もより小さく、より細かく、より高精度を求められています。

また、複雑な処理条件にも対応できます。

また疑問、課題、ご不明な点などございましたら、

お問い合わせフォームにご連絡いただければ幸いです。

次回は「パーマロイ」に関しての投稿になります。

熱処理できますか

水素熱処理のサーマル化工

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

著者:sa-maru_002

2019 サーマル化工 社員旅行 2日目

社員旅行2日目です

おはようございます。先日の社員旅行2日目、最終日です。

この日はグループ別行動、金沢ではとてもよく見かける衣装に着替えて

街を散策です。

外国人観光客にも写真をお願いされたということで

インディアンカレーと

金箔ソフトです。

のどぐろ超人気店グループは朝一番から並んで一巡目にゲット。

お昼前には本日分が売り切れるという・・・平日なのに凄いです。

小松方面チームは松井秀喜ミュージアムで大人買いです。

そして金沢おでんチームは・・・臨時休業で入れず!残念でした。

二日目の懇親会は能登牛「てらおか風舎」さんです。

箸で切れる、口の中で溶けるって本当だったんですね。

 

最終日、恒例の名所めぐりは「尾山神社」利家とまつ です。

 

新幹線出発前のランチは「金澤ひつじ」さんでジンギスカン。

もやしのおかわりは無料です。羊肉にとても合う抜群の組み合わせです。

特別メニューとオリジナルボールペン、ありがとうございました。

あっという間の3日間でした。金沢の皆様、ありがとうございました。

また、お取引様には大変ご迷惑をおかけいたしました。

23日(月)より営業再開です。よろしくお願いいたします。

 

水素熱処理のサーマル化工

http://www.sa-marukakou.com

 

著者:sa-maru_002

2019 サーマル化工 社員旅行1日目

今年の目的地は石川県金沢市です

 

おはようございます。平日にお休みをいただきまして

年に一度の社員旅行へいってきます。

今年の目的地は

石川県金沢市です。

北陸新幹線開通以来、旅行に行きたい都市第一位とあって

平日でも海外の旅行客が多いですね。

 

 

お昼ごはんのあとは第一チェックポイント

「兼六園」へ

 

 

ベテランガイドさんに金沢の歴史を学びます。

社内作業が多い会社ですので

外に出ることはとても大事なことです。

たくさん歩いてお腹もすいたので・・・

こちらのWEB管理をお願いしてます

株式会社ディクタクス様にご紹介いただきました

「富久寿司」さんへ

 

皆さんよく歩きました。

お疲れ様です、明日は各グループの持ち込み企画

グループ別自由行動です。

今日も金沢は快晴。

 

19日までご迷惑をおかけいたします。

よろしくお願いいたします。

 

 

水素熱処理のサーマル化工

http://www.sa-marukakou.com