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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:高耐磨耗の材質・メッキ・処理教えて下さい。)

高耐磨耗の材質・メッキ・処理とは?

2023/10/16 08:29

このQ&Aのポイント
  • 高い耐磨耗性を持つ金属の材質・メッキ・処理について教えてください。
  • 箱の中で粒子を攪拌する装置に耐摩耗性を持たせる方法を教えてください。
  • 現在検討している方法はステンレスの窒化処理や鉄の焼入れ後にハードクロムメッキですが、他に良い方法はありますか?
※ 以下は、質問の原文です

高耐磨耗の材質・メッキ・処理教えて下さい。

2008/06/03 17:31

高い耐磨耗性を持つ金属の材質・メッキ・処理等ありましたら教えて下さい。
箱の中で粒子を攪拌する装置なのですが、その箱と攪拌棒に耐摩耗性を持たせたいと思っています。
現在SUS304そのままで使用しておりますが、硬い粒子での使用ですと年一回のメンテでもかなりのスリキズやえぐれたような痕がついてしまっています。
ちなみに現在検討している対策としては、
1.ステンレスに窒化処理
2.鉄を焼入れ後にハードクロムメッキ
などを考えていますが、硬さ=摩耗に強いという考えでいいのか、他に良い方法が無いものかと質問させて頂きました。

どうかご回答よろしくお願いします。

書き忘れましたが表面粗さ(Ra0.2程度)や寸法精度(0.1μ公差)もきびしいです。
今、実際にはこの数値は出てないですが一応目標として。
メッキやコーティングすることによって粗さ、膜厚で寸法の調整などできますでしょうか?

わがまま言ってすみません。

質問者が選んだベストアンサー

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2008/06/05 10:59
回答No.9

アルミA7075を素材として使用しては如何でしょうか。
表面処理は陽極酸化処理です。
皮膜の剥離の心配は全く有りません。
表面硬度はHvで約350~400です。
皮膜の厚さを約70μm程にして公差と表面粗度を賄う為に、加工後研摩をすればいかがでしょうか。
他の加工方法より格段にコスト低減が図れると思います。
また、撹拌棒とボックス壁面との接触はあるのでしょうか。
もし有って、それによってキズがつくのであれば、撹拌棒の陽極酸化膜の硬度を少し落として撹拌棒のみを定期的に交換する手法を取られるのも良いかと思います。撹拌粒子にてのキズならば同じ処理でよいと思います。
但し、通常のアルマイト、硬質アルマイト技術では現状の技術水準ではそこまでの良質の厚い皮膜は生成できませんが、約3ヶ月前に世界特許として認可された「ミタニライト」という新陽極酸化技術が有ります。
以下の参考URLで検索されてお問い合わせをされてはいかがですか。
過去に、検討された方がおられてコストは既存の硬質アルマイトより安価であったとの情報を頂いております。
その他、放熱効果や耐蝕性も半端ではないみたいです。

お礼

2008/06/06 10:55

ミタニライト気になります。
実はジュラルミン系に硬質アルマイトの部品も製作しましたがやはりキズの問題は改善されませんでした。
攪拌棒との接触はありませんが隙間は1mm程度の為粒子の塊みたいなので擦れるようです。
アルミ部品であれば摩擦熱の放熱にもなり良いかもしれません。
実際使用していると熱くなります、やけどするほどではないですが。
ありがとうございます。

質問者

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その他の回答 (10件中 1~5件目)

2008/06/05 22:57
回答No.10

鉄鋼材料に無電解ニッケルメッキはどうでしょうか?
無電解なのでメッキが均等に(約5μm)付きますので寸法管理がしやすい。
処理温度が低い(確か90度以下)ので材料の寸法の狂いがほとんどない。
母材の表面粗さがそのまま出るでメッキ後の研磨等が必要ない
(ハードクロムメッキではそうはいかない)。
硬度はHv500くらいはあります。
驚くほど対磨耗性が上がる割にコストはハードクロムメッキと同等です。トータル的に見て一番安いのではないでしょうか。

お礼

2008/06/06 11:06

HV500程度だと微妙なところです。
焼入れ後研磨してカニゼンならば良さそうですね。
加工屋さんと相談して出来そうならやってこれも製作してみます!
どうもありがとうございます。

質問者
2008/06/04 16:36
回答No.8

コーティングは通常1-5ミクロンと不均一です。
処理漕の中に設置された場所で変わってきます。
コーティングをするのであれば狙い寸法より3ミクロン程度小さい
ブロックをいくつか用意して出来上がり寸法が具合の良い物を選ぶ。
アバウトですが無難な方法かもしれませんがコスト度外視していますね。
母材はSKDを使用して高温焼き戻しを行い、成形してから
コーティングです。「高温焼き戻し」を指定しないと通常の焼き戻しを
されてしまい、コーティング処理で歪みや硬度低下が起きてしまいます。

いっそチタンブロックで作成してはいかがでしょうか?

お礼

2008/06/06 10:43

なるほどです。
焼きなましでも高温焼き戻しとしてするんですね。
コーティングは特殊なものにしないとダメかもしれませんね。
寸法管理のできる、表面粗さの良いものもあるみたいなので検討してみます。
チタンに窒化処理で硬さも出るのでまずはそれも製作してみようと思います!

質問者
2008/06/04 16:09
回答No.7

それでは、ポピュラーな方法で、使用材料の硬度を上げる事で、耐摩耗性を
向上させる方法が良いでしょう。

鉄鋼系は、硬度と引張り強さは、略比例します。
熱処理等をして、硬度(表面硬度)を増す事をおすすめします。

以下に、処理方法を示します。
http://www.matec-inc.co.jp/NewsInfo/dictionary/information_metal03.htm
http://www.nbk1560.com/technical/pdf/794_795.pdf
http://www.nbk1560.com/technical/pdf/796_797.pdf
http://www.netushori.co.jp/story/index.html
http://www.nbk1560.com/technical/pdf/793.pdf
ステンレスについて解説・入門篇
http://www.hsk.ecnet.jp/sus-kaisetu.htm

硬度を上げ、攪拌物質で攪拌機を研磨する考え方であれば、表面だけではなく
全部硬度を上げる処理をして、表面を研削仕上げする方法がベストと考えます。

お礼

2008/06/06 10:25

はい、これまでの流れで焼きは入れようと思います。
焼きが入るということは表面処理が欲しいところです。
URL参考にさせて頂きました。
ありがとうございます。

質問者
2008/06/04 11:20
回答No.6

耐荷重が小さいのなら、高分子ポリマーの樹脂を使用しますと
耐摩耗性はある条件下ですが、向上します。
<ある条件下;膨潤しない/研磨材となる微粒子の有無/等々>

作新工業のニューライト等を確認して下さい。

お礼

2008/06/04 15:30

確かに樹脂でも耐磨耗に優れるものもありますが、今回は引っかきキズといいますか、えぐられるようなキズの為あまり向かないかと思います。
ありがとうございます。

質問者
2008/06/04 10:28
回答No.5

表面粗さや寸法精度が相当きびしいですね。
まず溶射では無理なレベルです。めっきでも場合によっては、めっき後に仕上げが必要になる可能性があります。PVDならば可能と推定しますが、morimoriさんのご指摘にように下地が軟らかいため(SUS304は鉄鋼材料としては最も低硬度の部類に入ります)、剥離の可能性が十分あります。
対策を考える時重要と思われる点はなぜ今SUS304を使用している理由かです。耐食性が必要なため選定されているならば、耐食性と耐摩耗性の両方を考える必要があります。耐食性が必要なく、単にプラント用の一般的な材料として、あるいは溶接し易いことで選ばれているのかもしれません。これを考慮して以下の3種類が考えられます。
1)SUS304並の耐食性が必要な場合
ステンレス鋼への窒化は、窒化性が悪い、耐食性の低下の問題があるため適切な窒化方法を選定する必要があります。
耐食性を確保しつつ、耐摩耗性、表面性状も確保するならば
・日本コーティングセンターのJコート(ラジカル窒化)
http://www.jcc-coating.co.jp
・エアーウォーター社のNVパイオナイト処理
http://www.awi.co.jp/
などをお薦めします。
2)SUS304ほどの耐食性が必要ないがある程度の耐食性が必要な場合
SUS410やSUS420などの高硬度の得られるマルテンサイト系ステンレス鋼を使用する。但しSUS304と異なり、焼入れ焼戻しの熱処理が必要。溶接についても少し注意が必要になりますが、通常の溶接屋さんならば問題なく可能なはずです。
3)耐食性が不要な場合
冷間工具鋼を使用する。例えばJIS-SKD11。硬さは60HRCが得られるので、耐摩耗性は圧倒的に高くなります。但し、焼入れ焼戻しの熱処理が必要。かつ溶接には十分な注意が必要で、溶接屋さんによっては「溶接できない」と言われる場合があります。

お礼

2008/06/04 15:22

いろんな表面処理があるものですね。
お恥ずかしい話ですが、それ程意味があって現在SUS304にしたのではありません。
ただ何らかの形で耐食性は必要です。
耐食性、耐摩耗性を考えるとSK材にコーティングで落ち着きそうです。
SUS304にラジカル窒化というのもなかなか良さそうなので検討してみます。
どうもありがとうございました。

質問者

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