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硬度が同じ場合の調質品とそうでない物の耐久性能について
2023/10/16 13:40
- Ｓ45Ｃなどを調質したものと、もとから硬度のあるＳＣＭ＊＊＊などで熱処理していないもの、あるいはこれを焼ならし・焼なましのみの処理で、硬度が同じであった場合これらの耐摩耗性やその他の強度的な特性（耐衝撃など）は何か差がでるのでしょうか？
- 熱処理関連を色々見てて思ったのですが、高周波焼入れは表面硬化をさせるという事のようですが、その内部の母材部分は生のままで処理を行うのでしょうか？それとも調質やその他なんらかの処理の後なのでしょうか？
- 外側だけ硬いと中身がつぶれるんじゃ？？と安易ですが感じたので、是非ご教授願います。
硬度が同じ場合の調質品とそうでない物の耐久性能に…
2008/02/27 03:30
硬度が同じ場合の調質品とそうでない物の耐久性能について
初心者ですので、お手柔らかにお願い致します。
Ｓ45Ｃなどを調質したものと、もとから硬度のあるＳＣＭ＊＊＊など
で熱処理していないもの、あるいはこれを焼ならし・焼なましのみの
処理で、硬度が同じであった場合これらの耐摩耗性やその他の強度的
な特性（耐衝撃など）は何か差がでるのでしょうか？
熱処理関連を色々見てて思ったのですが、高周波焼入れは表面硬化を
させるという事のようですが、その内部の母材部分は生のままで処理
を行うのでしょうか？それとも調質やその他なんらかの処理の後なの
でしょうか？
外側だけ硬いと中身がつぶれるんじゃ？？と安易ですが感じたので、
是非ご教授願います。
【追記ですみません。次スレ立てないとダメだろ！と怒られたら立て】
【以後そうします＞＜ 】
質問者が選んだベストアンサー
同じ炭素鋼であるがSCMはCRとMOを少しだけ含有している。これは他の合金鋼
でもそうだが焼き入れ性、つまり焼きが材料の深部まで入り易くなる素材です
熱処理していないもの（AS ROLLED）の状態では機械的性質は期待できないし
これでは折角の高い材料も可哀想なものです。一般に焼きならしというのは、
空冷ということから誤解され易いが、ノーマライジングと英語では言うように
標準状態（材料本来の均一な組織）にすることでありそれなりに強度もでるが
やはり調質（焼入・焼戻）したものに比べて疲労強度が遥かに低くなります
硬さは強度を計る目安だが、靭性は硬さとはまた別の問題なので注意が必要
耐磨耗性は上がるとは思いますが硬ければ磨耗しないかというと案外と難しい
まぁそうです。要は素材を生かし如何に上手く設計をするかだと思います
安易に熱処理もしないでS45CとかSCMを使えばよいというのではだめなのです
但し近年では非調質鋼といのも出てきましたが、これもなかなか良いですよ。
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
その他の回答 （7件中 1～5件目)
先ず、強度的な事を話しますと、角パイプや丸パイプ、形鋼材は、充実のそれと
強度はあまり変わらないけど、軽い事（理由）は、ご存知ですか？
強度的には、表面だけを硬化させる事だけで充分な効果があります。
高周波焼入れは、表面のみを発熱させ、熱が中央に伝わる前に冷却させ、
表面の硬度を上げる焼入れです。
縦弾性係数（バネレート）は、焼き入っていてもいなくても、材料固有の値なので
内部が問題になる事はありません。
通常は、内部の特性でそれ等の強度計算をしますが、最悪内部が塑性変形を起こす
だけです。
焼きが入ると、カミソリの刃と同じ様に、脆くなります。
しかし、内部が生のままだと、その脆さが低減されます。<靭性が増します>
これは、日本刀の“硬い鋼；刃先”と“軟らかい地鉄；胴部”の抱き合わせ
構造と同じ効果があります。
以上、
今後の新たな疑問は、新しい投稿をした方が良いかも？
終了をさせてです。
お礼
2008/03/01 12:32
ありがとうございました。
大変参考になりました。さらに勉強して生かしていきたいと思います。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
あと、新たな疑問は投稿しなおすようにします。すみませんっ＞＜
以下の内容も確認下さい。
http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/0203-d.html
http://www.misumi.co.jp/assy/tech/book_193.htm
http://www.netushori.co.jp/story/index.html
の 第8章 焼なまし、第9章 ・焼ならし、第10章 焼入れを参照して下さい。
各対応の材料がラインナップされて、其々硬度が異なります。
また、使用用途で
http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/0203-d.html
となります。
お礼
2008/02/29 00:30
ありがとうございます。
＞ttp://www.netushori.co.jp/story/index.html
他参照させていただきましたが、上記のサイトでの説明は分かりやすく
て参考になりました。内容は長いので、まだまだ読みきれてませんが、
参考にしたいと思います。
『もとから硬度のあるＳＣＭ＊＊＊などで熱処理していないもの』は、？です。
熱処理した物を購入していると思います。
http://www.forming.co.jp/database/index.html
を参照して下さい。
そして、硬度が同じでも、添加物（クロムやモリブデン、等々）で、特性が
変わります。
http://www.misumi.co.jp/assy/tech/technical_image/image195.gif
を参照願います。
お礼
2008/02/28 01:25
ありがとうございます。
当方、ロクに分かっていないだけにご迷惑おかけしているかもしれません。
＞もとから硬度のあるＳＣＭ＊＊＊などで熱処理していないもの』
＞は、？です。
この解釈として、SCM＊＊＊はすべてなんらかの熱処理済みという解釈で
よいのでしょうか？この辺り、実際素材を買った際にはどうなっているの
か知らない部分ですので、よく聞く材料（S＊＊C、SCM＊＊、SNCM＊＊＊
など）が素材購入状態（これも様々な気がしますが）で一般的にどうであ
るのかをもう少し勉強してみたいと思います。
また、C以外の添加物が熱処理によって様々な特性を持つようですので、
その辺り勉強して見たいと思います。
（では添加剤も熱処理なしではどうなんだろう？という部分含めて（笑））
硬度をどこで測りますか？どこで測っても同じように調質できていますか？
強度は入力によって、最大応力が発生する部位がクリティカルですから、その辺に差がありますか？ 部品形状、入力によって、おなじとは言い切れないですね。
お礼
2008/02/28 01:16
ありがとうございます。
おっしゃるとおり、部品形状や熱処理品の仕上がりムラのようなもの
があるとして、断定して言い切れない部分があるかと思います。
一般的にどうであるのかという大きな括りでの質問とさせてください。
知識がないだけに無茶な事を言っているのかもしれません＞＜
よろしくおねがいします。
材料関係は余り詳しくないので参考に。
鋼の硬度は基本的に炭素量に比例すると思います。けれど余り炭素量を上げるとじん性は上がりますが、脆くなります。
熱処理に関してですが、焼きいれは硬度を上げ、焼きなましは残留ひずみを緩和し前述のSｰN特性を改善します。
従って、同じ硬度であれば焼き鈍しを施した物の方が高い耐疲労特性を有するといえると思います。耐衝撃性も高いと思います。
お礼
2008/02/28 01:12
ありがとうございます。
硬すぎると脆くなるという感じのようですね。
熱処理に関してももう少し勉強してみたいと思います。
お礼
2008/02/28 01:39
ありがとうございます。
本文引用させていただくと、
＞熱処理していないもの（AS ROLLED）の状態では機械的性質は期待
＞できないし ･･･（略
および、
＞ノーマライジングと英語では言うように標準状態（材料本来の均一な
＞組織）にすることでありそれなりに強度もでるがやはり調質（焼入・
＞焼戻）したものに比べて疲労強度が遥かに低くなります
この辺りが答えになってくるのかなぁと感じました。
また、
＞硬さは強度を計る目安だが、靭性は硬さとはまた別の問題なので注意
＞が必要 耐磨耗性は上がるとは思いますが硬ければ磨耗しないかとい
＞うと案外と難しい
この部分に関しても、硬度＝すべての耐久性 というワケにはいかない
という事がわかります。つまりは『用途しだい』という事になるようです
ね（笑）
過去スレも眺めつつ、もう少し勉強してみたいと思います。