材質による浸炭防止の効果とは？

このサイトで高い信頼を寄せられる材料の専門家のご回答もあり、意見
としては出し尽された感があります。
質問者さんのお会社で、客先の外注加工業者とも話し合いを持たれている
とのことですので、機械加工について愚見を述べます。

他の回答者さんも触れている通り、内径キー溝はスロッティング加工で、
刃物はおそらく超硬合金（ひょっとしたらハイス）を使用していると推察
されます。
HRC30とHRC42では、さすがに被削性に大きな隔たりがあるので、刃先へ
TiAlNやTiCrNなどのセラミックをコーティングすることを提案いたします。
下記例のような専門メーカに相談すれば、最適のコーティングを選定・対
応して貰え、刃先の耐摩耗性は大幅に向上すると思われます。
コーティングの膜厚は数ミクロンですので、切れ味には影響しません。

餅屋は餅屋、加工屋さんにもノウハウやプライドがあると思いますので、
あくまでも万策尽きたときの参考として、お見知りおき下されば幸いです。

> 鋼材の材質で浸炭防止剤の効きは変わるものでしょうか？

浸炭防止剤は炭素の拡散速度の遅い素材でできた被膜を形成することで浸炭を抑制するものです。
よって、浸炭防止剤そのものの浸炭ガス遮蔽効果は防止剤固有のものであり、塗布する鋼材の違いではほとんど変わらないと推測されます。
ただし、浸炭防止剤といえども炭素の拡散・浸透を完全に防ぐというのは困難であるため、多少の浸炭は発生するはずです。このため、鋼材の炭素量感受性によって硬度変化に差が出るものと推測されます。
また、鋼材によって内部の炭素拡散速度が違ってくることもあり得ますので塗布領域周囲からの浸炭の発生も防ぎきることはできず、またその浸炭発生広さ、硬度変化量も鋼材によって違いが出ることはあり得ると思います。

> 硬度がまったく入らない浸炭防止剤はあるのでしょうか？

実用的なレベルでは浸炭を抑制できる防止剤はあるのでしょう。
しかし、基本浸炭する素材は焼き入れ性のいいものであり、浸炭が発生せずとも素材自体の焼き入れが発生し、硬度が上昇することになります。
素材自体の焼き入れを防止する薬剤なんてものは多分存在しません。
(あったら切削、プレス加工で多用されています。)

> 浸炭熱処理後の加工で良い方法はありますでしょうか？

これについては何とも言えません。

HRC42だと素材自体の焼き入れの可能性が高いと思われます。
浸炭ガス無で製品と同じ熱履歴となるテストピースを作成し、硬度を測るのが一番確実です。
浸炭ガス無で今の硬度になっているというデータがあれば、コストをかけずに対処は無理と主張する根拠になると思います。
(それが通らないのが今のご時世かもしれませんが…)

SCM420のまま焼きを入れずに浸炭しろというならプラズマ浸炭にするしか方法はないと思います。(SCM420を使う意味がなくなりますが…)

蛇足：
大本の発注者がSCM420を指定した意図を確認できないと事故の元になりそうな気がします。

その1：
表面硬度以外に内部の硬度、強度も必要だからSCM420

この場合は溝入れの業者に頑張ってもらうしかありません。

その2：
内部の硬度、強度は低くてもいいけど表面硬度は欲しい。
その硬度はSCM420じゃないと出せないと思っている。
(でもSCM415でもその硬度は出せている。)

この場合、面倒でも素材変更をしてもらう方がみんな幸せになります。

内径部分は硬度不要と考えていいのでしょうか？
後止まり穴か貫通穴によってキーの加工方法が変わってきます。
硬度不要ならば浸炭処理後に旋削で内径加工して浸炭層を取ってキー加工という手もあります。

＞　浸炭熱処理後の加工で良い方法はありますでしょうか？
＞　内径にキー溝
＞　硬くて加工しにくいとの指摘

たぶん、現状はスロッタ。
スロッタの工具、加工方法にコメントできる人は希少。

自前のスロッタ加工は少ないので、客先から外注と推測。

回答（1）（3）に同意。

質問者さんはすでに熱処理屋さんとしての答えを持っている。
それで十分だと思う。
丁寧に説明することだと思う。策は不要。

質問者さんにしてみれば、
工具、加工方法　云々は世間話程度こと。

ちゃちゃが入りました。

＊ 出入りの商社に確認する内容
貴社の熱処理に関する対応の情報収集

＊ お客様に工具を変えての対応か、材質変更はできませんか？
お客様に関する情報収集
工具や加工方法の見直しによる実質的な加工チャージアップをしないなら、
部品のスペックを落とし、材質変更の許可や熱処理温度や浸炭時間変更許可を
バーターで取るしかないでしょう。

問題が発生したスペックを選択したのはお客様だから、ソフトな手法でのバーター取引

アプローチ法です。

お宅が選択したのだからできませんや、加工単価が上がります、等々の一方的な連絡が

入ってくることも屡でした。

それは良くありませんので、できるだけの努力（情報収集）をした上での説明ベーターです。

? JIS又はISOの規格通りなので、その刃具を持っている加工業者に発注するか、

? 材質変更するか、熱処理の温度等を変更し、スペックを下げてもらうか、

をお客様若しくは貴社役員に判断してもらえば如何でしょうか？

それも駄目なら、役員さんなので良い代替え案をお持ちと存じますが、……と

代替え案を聞き出すかです。

多分、量産部品なのでしょうね。

貴社役員指導の下テストし、それでも駄目なら、後工程の加工で浸炭防止剤と同じ効果で

加工ができる工程に組み直してもらうかです。

やはり、コストはアップすると推測しますが、研削でキー部の硬くて削り難い箇所を

除去後スロッターで削る。（前加工でキー溝付近の加工代を浸炭深さ代＋αにし、研削除去

を設定する）