浸炭処理とは、低炭素鋼の表面および表面下に炭素を添加し、硬度、耐摩耗性、疲労強度を向上させる熱処理プロセスである。これは、高温で炭素を多く含む雰囲気に鋼をさらし、炭素を金属中に拡散させることで達成される。鋼を焼き入れすることで炭素が固定され、硬化した表面層が形成される。
詳しい説明
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目的とメカニズム
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浸炭は主に低炭素鋼の表面硬度を高めるために使用されます。低炭素鋼の炭素含有量は通常0.05%から0.3%です。このプロセスでは、炭素を多く含む環境下で、鋼部品を通常1200°F～1600°F (650°C～870°C) の高温に加熱する。これは、ガス雰囲気（従来の浸炭）または真空（低圧浸炭）の形で行われます。高温により炭素が鋼の表面に拡散し、鋼が炭素で濃縮されるため、鋼の硬度が向上する。
- プロセスのバリエーション従来の浸炭：
- 浸炭炉を使用し、部品全体を炭素リッチな雰囲気にさらす。硬化していない部分は、カーボンストッピングペイントで保護することができる。真空（低圧）浸炭：
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アセチレンを浸炭ガスとして使用し、真空炉で処理する方法です。この方法はCO2を排出しないため環境に優しく、浸炭プロセスを正確に制御することができます。利点と用途
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浸炭は鋼表面の硬度を高めるだけでなく、耐摩耗性と疲労強度を大幅に向上させます。そのため、ギア、シャフト、ベアリングなど、高い応力や摩耗を受ける部品に最適です。このプロセスは、表面全体に均一な硬度が求められる複雑な部品に特に有効です。
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浸炭後の処理
浸炭処理の後、鋼材を油または水で急冷するのが一般的です。この急速冷却により、拡散した炭素が鋼の組織に固定され、浸炭工程で達成された硬度が維持されます。焼入れの後、焼戻しが行われることが多く、焼入れ工程で生じた脆性を低減させます。
材料と設備
