熱処理QA

サブゼロ処理

C濃度が高い鋼を焼入れした際には、常温でマルテンサイト変態が完了していないので、残留オーステナイトが存在しています。残留オーステナイトは置狂いや置割れの原因となるばかりでなく、硬さの低下にもつながります。そこで、焼入れ直後にさらに0℃以下に温度降下し、マルテンサイト化させる必要があり、この処理がサブゼロ処理です。ゲージやベアリングなどの精密焼入れ部品にはこのサブゼロ処理が必要です。

サブゼロ処理

サブゼロ処理の目的

  1. 焼入れした鋼の硬さの均斉化と上昇
  2. 置き狂い(経年変化)の防止
  3. 耐摩耗性の向上
  4. 寸法のマイナスをプラス修正
  5. 着磁性の向上

サブゼロ処理の方法

  1. 1．寒剤……ドライアイスとアルコール（－78℃）、液体窒素（－196℃）を用意する
  2. 2．行う時期……焼入れの直後（焼もどしの前）
  3. 3．処理温度……－60～－80℃
  4. 4．保持時間……25㎜厚につき30分の割合
  5. 5．昇温……サブゼロ温度から室温までの昇温は引上げて空中放置でもよいが、水中または湯中投入などのサブゼロ急熱を行うと残留応力が解消され、サブゼロ割れの防止にもなる
  6. 6．焼もどし……サブゼロ昇温後はただちに所定の温度による焼もどしを行う

サブゼロ処理の種類

普通サブゼロ処理

液体窒素で-80～-100℃で処理します。経年変化対策を目的とします。

クライオ処理(超サブゼロ処理)

-100℃以下のサブゼロ処理をクライオ処理(超サブゼロ処理)といいます。普通サブゼロとの違いは、クライオ処理は耐磨耗性の向上が目的で、工具や刃物に適用して威力を発揮します。また更なる経年変化対策として用いられます。

サブゼロ処理の事例1

SKD11の経年変化対策でサブゼロ処理を行います。焼き戻しの後でもサブゼロ処理を行いたい。

サブゼロ処理よりも先に焼き戻しをしたことによって残留オーステナイトがマルテンサイトに変化しにくくなっていることは事実です。サブゼロ処理の後には再度、焼き戻しを行ってください。経年変化をできるだけ減らすために『焼き入れ』の後に【サブゼロ処理⇒焼き戻し】を数回繰り返す場合もあります。



熱処理技術コラム

高合金工具鋼の経時寸法変化と“サブゼロ処理(深冷処理)”



 

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サブゼロ処理 Q＆A一覧

SKD11の金型の熱処理について質問です。経年変化対策でサブゼロ処理をしていれば安定化処理をしなくても目的を達成することはできますか？また逆に、サブゼロ処理をせずに安定化処理をすることについても教えてください。

サブゼロ処理を施したい製品があります。製品が２ｍと長くそれを処理できるサブゼロ層を所有している業者様が見つかりません。ご対応可能でしょうか？

ステンレスは種類が多く、またそれに対応した熱処理も種類が多くて理解しにくいのですが何か簡潔にまとまっている資料はありますか？

熱処理は材質ごとに処理がいろいろありますよね？材質ごとに教えていただけますか？

金属熱処理は材料の選定が難しく、またそれに対応した熱処理も種類が多くて難しいのですが何か簡潔にまとまっている資料はありますか？

設計をしている者です。実際に私共から熱処理を依頼することは無いのですが、気兼ねなく熱処理業者様に相談できるような仕組みを模索しています。貴社で対応していただける仕組みはありますか？

液体窒素でサブゼロ処理するということはマイナス196℃で処理していただけるのですか？

S45Cにサブゼロ処理は、通常行ないませんよね？なぜですか？

サブゼロ処理のみを、依頼したいのですが可能ですか？

図面に焼戻しは2回と有りますが1回だと問題有りますか？

熱処理後の金型の経年変化で困っています。何か対策はありますか？材質はDC53です。

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