表面硬化は、金属部品の外層の硬度と耐摩耗性を向上させるために設計されたプロセスです。
同時に、コアの靭性と延性を維持します。
これは、高い応力や摩耗の条件下で部品の性能を高めるために不可欠です。
表面硬化の目的とは？4つの主な利点
1.表面硬度と耐摩耗性の向上
表面硬化には、高周波焼入れ、浸炭、浸炭窒化、窒化、軟窒化などの処理が含まれます。
これらの処理は、熱と急冷によって特定の元素を導入したり、微細構造を変化させたりすることで、金属の表面特性を変化させる。
例えば、高周波焼入れは高周波交流で表面を急速加熱し、その後焼入れして硬度を高める。
このプロセスにより、研磨力や長時間の使用に耐える耐摩耗性の表面が形成される。
2.コアの靭性と延性の維持
表面を硬化させて耐摩耗性と耐変形性を向上させる一方で、材料の芯は靭性と延性を維持するために保存される。
完全に硬化した材料は脆くなり、応力下で割れやすくなるため、このバランスは極めて重要である。
コアを柔らかく保つことで、部品は衝撃を吸収し、突然の破壊に耐えることができる。
3.さまざまな材料への適用
表面硬化は、合金鋼、ステンレス鋼、鋳鉄など幅広い材料に適用できます。
各材料は、その組成と使用目的に基づいて、特定の硬化プロセスを必要とする場合がある。
例えば、高合金鋼の場合、光沢のある金属表面を維持するために真空焼入れを行うことが多いが、高周波焼入れは大型部品や部品の特定部位に適している。
4.材料特性の最適化
焼入れプロセスは、単に硬度を高めるだけでなく、用途に合わせて材料特性を最適化することも重要です。
これには、硬度、靭性、延性のバランスを慎重にとることが必要です。
例えば、スルーハードニングまたはケースハードニングの後、部品は脆さを減らし、硬度を所望のレベルに調整するためにしばしば焼き戻され、材料の強度と弾力性の両方が確保されます。
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