8620 エンジニアリング鋼に関しては、メーカーとエンドユーザーの両方にとって、貫通硬化と肌硬化の違いを理解することが重要です。 8620 エンジニアリング鋼のサプライヤーとして、私はクライアントの多様なニーズとこれら 2 つの硬化プロセスの重要性を直接目の当たりにしてきました。
8620 エンジニアリングスチールの貫通硬化
貫通硬化は、8620 エンジニアリングスチールコンポーネントの断面全体にわたって均一な硬度を達成することを目的とした熱処理プロセスです。このプロセスは、鋼をオーステナイト範囲内の温度に加熱することから始まります。 8620 鋼の場合、この温度は通常約 820 ～ 860°C (1508 ～ 1580°F) です。鋼がこの温度に達すると、断面全体がオーステナイトに変態するのに十分な時間その温度に保持されます。
次のステップは、鋼を急速に冷却する焼き入れです。急冷媒体はさまざまですが、水、油、またはポリマー溶液が一般的に選択されます。水焼入れは冷却速度が最も速いため、硬度が高くなりますが、亀裂や歪みのリスクも高まります。油焼き入れはより穏やかなオプションであり、硬度と亀裂のリスクのバランスが取れています。ポリマー溶液は、広範囲の冷却速度を提供するように調整できます。
焼き入れ後、鋼は通常焼き戻しされます。焼き戻しは、所望の特性に応じて、鋼をより低い温度、通常は 150 ～ 650°C (302 ～ 1202°F) に再加熱することによって行われます。焼き戻しは、焼き入れ中に発生する内部応力を軽減し、鋼の硬度をわずかに低下させながら、鋼の靭性を向上させます。
貫通硬化の主な利点は、コンポーネント全体に一貫した硬度と機械的特性が提供されることです。これにより、一部の頑丈なギアやシャフトなど、部品全体が高負荷や摩耗に耐える必要がある用途に適しています。ただし、貫通硬化はコンポーネントのサイズによって制限される場合があります。部品のサイズが大きくなるにつれて、焼き入れ中に均一な冷却を達成することがより困難になり、硬度が不均一になり、亀裂のリスクが増加する可能性があります。
8620 エンジニアリングスチールのケース硬化
一方、肌焼きは、比較的柔らかく丈夫な中心部を維持しながら、8620 エンジニアリング鋼の表面に硬い外層 (ケース) を作成するプロセスです。肌焼きにはいくつかの方法がありますが、浸炭は 8620 鋼に最も一般的に使用される方法の 1 つです。
浸炭には、ガスまたは液体浸炭媒体などの炭素が豊富な環境で鋼を加熱することが含まれます。高温（通常約 900 ～ 950°C または 1652 ～ 1742°F）では、炭素原子が鋼の表面に拡散し、外層の炭素含有量が増加します。浸炭時間が長くなるほど、また温度が高くなるほど、ケースは深くなります。
浸炭後、鋼は焼き入れされ、高炭素表面層が硬くて脆い相であるマルテンサイトに変化します。完全硬化と同様に、急冷媒体には水、油、またはポリマーを使用できます。焼入れ後には、内部応力を緩和しケースの靭性を向上させるための焼き戻しも行われます。
肌焼きの主な利点は、硬い表面の高い耐摩耗性と柔らかいコアの靭性を兼ね備えていることです。これは、ギア、ベアリング、カムシャフトなど、コンポーネントの表面が耐摩耗性を必要とする用途に最適であり、コアは衝撃を吸収して亀裂を防ぐことができます。さらに、表面硬化は表面層のみを硬化する必要があるため、貫通硬化と比較してより大きな部品にも適用できます。
貫通硬化と肌硬化の比較
硬度分布
貫通硬化では、部品の断面全体にわたって硬度が比較的均一になります。ケース硬化では、硬いアウターケースから柔らかいコアまで大きな硬度勾配が生じます。ケース硬度はコア硬度よりもはるかに高く、内部の靭性を維持しながら表面に優れた耐摩耗性を提供します。
機械的性質
完全硬化 8620 鋼は部品全体にわたって一貫した機械的特性を備えており、均一な強度が必要な用途に有益です。ただし、表面硬化鋼は、耐摩耗性のための高い表面硬度と、衝撃吸収のための強靭なコアの組み合わせを提供します。これにより、表面硬化されたコンポーネントが複雑な荷重条件のアプリケーションにより適したものになります。
コンポーネントのサイズ制限
貫通 - 硬化はコンポーネントのサイズによってさらに制限されます。サイズが大きくなると、焼入れ中に均一な冷却を達成することが困難になり、硬度が不均一になり、亀裂が発生する可能性があります。表面層のみが硬化され、部品の全体的な完全性にとって冷却要件はそれほど重要ではないため、肌焼きはより大きな部品にも適用できます。
料金
ひび割れを避けるために焼き入れプロセスを正確に制御する必要があるため、特に大型部品の場合、貫通硬化のコストは比較的高くなる可能性があります。肌焼きは、必要なエネルギーと部品全体の焼き入れ制御の精度が低くなるため、大型部品の場合、よりコスト効率が高くなります。
貫通硬化および肌硬化 8620 エンジニアリング鋼の用途
スルー - 強化されたアプリケーション
貫通硬化 8620 鋼は、コンポーネント全体に高い強度と耐摩耗性が必要な用途によく使用されます。たとえば、一部の頑丈な産業機械では、高トルクを伝達するために硬化されたシャフトが使用されています。これらのシャフトは、変形したり破損したりすることなく、全長に沿って加えられる力に耐えることができる必要があります。
ケース - 強化されたアプリケーション
表面硬化 8620 鋼は、自動車産業や航空宇宙産業で広く使用されています。自動車のトランスミッションでは、ギアに表面硬化処理が施されることがよくあります。ギアの硬い表面は動作中の高い接触応力と摩耗に耐えることができ、丈夫なコアはギアシフト中に発生する衝撃荷重を吸収します。航空宇宙用途では、着陸装置部品などのコンポーネントは、必要な耐摩耗性と靭性を提供するために表面硬化されることがあります。
8620 エンジニアリングスチールサプライヤーとしての私たちの役割
8620 エンジニアリング鋼のサプライヤーとして、当社はさまざまな硬化プロセスの固有の要件を理解しています。貫通焼入れと肌焼入れの両方に適した高品質の8620鋼を提供できます。当社の鋼は、厳格な化学組成と品質基準を満たすよう慎重に製造されており、硬化プロセス中に一貫した結果を保証します。
また、お客様への技術サポートも提供しております。 8620 鋼の取り扱いが初めての場合でも、特定の硬化要件がある場合でも、当社の専門家チームがお客様の用途に最適な硬化プロセスに関するアドバイスを提供できます。当社は、コンポーネントの望ましい硬度、強度、靱性を達成するための熱処理パラメータの最適化をお手伝いします。
8620 エンジニアリング鋼に加えて、当社は次のような他の高品質鋼も供給しています。52100 ベアリング鋼、201ステンレス鋼パイプ、 そして304(L) ステンレス鋼。これらの鋼材には独自の特性と用途があり、当社はお客様のプロジェクトに最適な鋼材の選択をお手伝いします。
8620 エンジニアリングスチールまたはその他の関連製品をご購入の場合は、調達とさらなる議論のために当社までお問い合わせください。当社の目標は、最高品質の鋼材と、お客様の製造ニーズを満たす包括的なサポートを提供することです。
参考文献
- ASM ハンドブック 第 4 巻: 熱処理。 ASMインターナショナル。
- 金属ハンドブック卓上版、第 3 版。 ASMインターナショナル。
- 「鋼の熱処理」ジョージ E. トッテンとラリー C. ウェスト著。