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鋼管の最終熱処理

最終熱処理の目的は、硬度、耐摩耗性、強度などの機械的特性を向上させることです。

(1)焼入れ

焼入れは表面焼入れと完全焼入れに分類できます。表面焼入れは、変形、酸化、脱炭が最小限に抑えられるため広く適用されており、外部強度が高く、耐摩耗性に優れ、内部靭性と耐衝撃性が良好であるなどの利点があります。表面焼入れ部品の機械的特性を向上させるために、焼戻しや焼きならしなどの予備熱処理が行われることがよくあります。一般的なプロセスフローは次のとおりです。打ち抜き → 鍛造 → 焼きならし(または焼きなまし) → 粗加工 → 焼戻し → 半仕上げ → 表面焼入れ → 仕上げ。

(2)浸炭焼入れ

浸炭焼入れは、低炭素鋼や低合金鋼に適しています。まず、部品の表面の炭素含有量を増やし、焼入れ後に高い硬度を実現し、コアは一定の強度、高靭性、可塑性を維持します。浸炭は、完全浸炭または部分浸炭のいずれかです。部分浸炭の場合、浸炭されない部分には浸炭防止対策(銅メッキや浸炭防止材によるコーティングなど)を講じる必要があります。浸炭焼入れ中に大きな変形が生じ、浸炭深さは0.5〜2mmの範囲であるため、浸炭プロセスは通常、中仕上げと仕上げの間にスケジュールされます。

一般的な工程の流れは、打ち抜き→鍛造→焼ならし→荒加工と半仕上げ→浸炭焼入れ→仕上げです。

部分浸炭部品の非浸炭部品において、余裕度を増大させてから過剰な浸炭層を除去する工程計画を採用する場合、過剰層を除去する工程は、浸炭後、焼入れ前に配置する必要がある。

(3)窒化処理

窒化処理は、窒素原子を金属表面に注入して窒素含有化合物の層を形成する処理プロセスです。窒化層は部品の表面硬度、耐摩耗性、疲労強度、耐腐食性を高めます。窒化は比較的低温で行われるため変形が最小限に抑えられ、窒化層は薄い(通常 0.6-0.7mm を超えない)ため、窒化処理はできるだけ遅くスケジュールする必要があります。窒化中の変形を最小限に抑えるには、通常、切断後に高温の応力緩和焼き戻しが必要です。