SCM420材への熱処理

Question

ＳＣＭ４２０材と熱処理に関して教えてください。
１．現在、顧客から依頼されている試作品があるのですが、図面に調質処理が指示されています。
ＳＣＭ４２０に対しては普通調質をしないと聞いたことがありますが、浸炭材と呼ばれている材料はなぜ調質処理をしないのでしょうか？
２．他の図面では同材質で調質処理の指示はないのですが、浸炭焼き入れ後の内部硬度がＨＲＣ３３４８と指示されています。
熱処理メーカーに話を聞くと浸炭処理で内部硬度をそのような高い値で管理するのは不可能といわれていますが、本当に不可能なのでしょうか？

顧客に対して図面の変更をお願いしているのですが、私自身がなぜ浸炭材に調質処理しないのか、なぜ内部硬度が高すぎるのかを理解していないため顧客に理解してもらうことが出来ません。
この２点に関してお教え願えませんでしょうか。
お願いします。

Answer

＃３です。
下記参考までに・・・。

切削条件表（Ｐ12）
http://www.hitachi-tool.co.jp/j-site/product/cataloguepdf/cs.pdf

加工技術データファイル
http://www.techno-qanda.net/dsweb/Get/Document-9515/3334.pdf

http://www.techno-qanda.net/dsweb/Get/Document-9516/3335.pdf

参考になれば幸いです。

Answer

浸炭材での内部硬度の件ですが,一般的に浸炭処理後の焼入れ焼戻しは低温焼戻し(200度くらい)がされていると思います。そうすれば内部硬さは、結構硬くなると思います。3348も不可能な数値ではないかと思います。
一般的な構造用合金鋼(浸炭材以外)は高温(600度)での焼戻しをするので硬さがHRC30くらいまで落ちますが、低温で焼戻しをすればHRC50くらいは入ると思います。あまり使いませんが。

Answer

>浸炭焼き入れ後の内部硬度がＨＲＣ３３４８と指示されています。

相当に小さな小物部品ならありうるかもしれませんが、記憶ですみませんが、直径15ｍｍ程度の材料ならほぼこの程度の焼入れ後の内部硬度になるような記憶があります。が、普通このように小さな部品でも所定の硬度を得るのは難しいような気もします。あやふやですみません。

Answer

１.について
SCM材は調質もしくは浸炭等改質して使用するのが一般的です。
調質する事により靱性が増し、材料の機能が引き出されます。

２.について
更に対磨耗性向上させる為、調質して加工後に浸炭処理という意味ではないでしょうか。
（内部硬度HRC3045は調質硬度）

参考になれば幸いです。

Answer

浸炭焼入れはわざと材料の極表面のみ硬化させます。これは、疲労亀裂進展防止のためで、疲労亀裂進展星には強度を上げることが最も効果があり、疲労亀裂は材料表面から進展することから表面を硬くしておきたいという考え方にしたがっているからです。そして、表面だけにわざと焼き入れするのは、全体を焼入れして強度を高くしてしまうと、一般的に靭性が低下して折れやすくなるからです。
このことから、歯車等の部品では、日本刀のように、芯は軟らかく表面は硬くするという熱処理をします。
調質処理は、この素材全体が折れないよう（靭性が高くなるよう）に、部品内部の結晶粒を小さく均一にする目的で行われます。
ですから、折損事故が起こらないという自信があれば、焼き入れをして内部の強度を高くしても問題は無いと思います。
なお、これらを意識して、素材成分を特別に調整して素材の高強度化と高靭性化を満たすとＰＲしている材料もあります。ご参考まで。

SCM420材への熱処理について