Apr 08, 2023 伝言を残す

熱処理の誤解、熱処理工場長の体験談

 

この記事では、熱処理に関する誤解の例をいくつか紹介しますが、これらはすべて実際の仕事で遭遇した問題であり、捏造されたものではありません。 このような誤解は非常に一般的であり、多くの人が熱処理についてこの程度の理解を持っています。
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1. 私の製品の熱処理硬度 HRC は 60HRC のみです。59 または 61HRC は受け入れられません。

委託された熱処理製品の硬度値は一定の値しか取れず、偏差があってはいけない、ということがよくあります。 例えば、熱処理硬度が60HRCが必要な場合、熱処理後に59HRCや61HRCになると規格外品となります。 皆さんご存知のとおり、ロックウェル硬度機械の許容偏差は依然として1HRCです。 あなたが彼に熱処理の原理を説明すると、彼は神々しい顔をするでしょう。「私の熱処理製品になりたいですか?」 市場競争! 熱処理メーカーは、覚悟を決めて引き受けるしかなかった。 熱処理メーカーとしては、どうすればうまくできるのでしょうか? 同僚は間違いなくそれを推測できます。

それはまさに、「人々がどれほど大胆で、土地がどれほど生産的であるか」です。

2. 焼き入れしたワークは室温まで冷却されていないので焼き戻しはできないのですか?

焼き入れ後、室温まで冷却するまでは焼き戻し工程に入ることができないと考える人もいます。 実際、多くの種類の鋼、特に低炭素鋼と中炭素鋼では、マルテンサイト変態の終点はほとんどの場合室温よりも高くなります。 室温まで冷却すると割れやすくなります。 焼入れ後は速やかに焼戻し工程に移すことができます。

3. 焼き入れしたワークピースは焼き戻しする必要がありますか?

このアプローチはお勧めできません。焼き入れ後および焼き戻し前の炉温度は、鋼種のマルテンサイト変態点に応じて決定する必要があります。 焼き入れや割れを防ぐため、推測は許されず、温度で焼き戻す方法が一般的です。

4. 製品を焼きなましした後、熱処理と焼き入れを行う前に 1 週​​間放置する必要がありますか?

個々の上司は、金型の寿命を向上させる秘密を持っていると主張しています。 彼の秘密は何ですか? 調べてみると、熱処理装置では焼鈍処理直後に焼き入れ・焼き戻しを行うことができないことが分かりました。 金型は、アニーリングと焼き入れの間に 1 週​​間室温で放置する必要があります。 「はい」と答えてください。アニーリング応力を解放してください。 この真実に対してどの専門家が答えられるのかわかりません。 !

世界は不思議でいっぱいです!

5. 製品の寸法加工は完了していますが、変形しないように熱処理が必要ですか?

製品の加工コストを抑えるために、熱処理前に全寸法を加工してから熱処理、焼き入れ、焼き戻しを行う人もいます。 熱処理機は、熱処理中に変形がないことを確認するか、変形が最後の冷間加工の許容範囲内に収まるようにする必要があります。 熱処理のプロセスは本質的に組織変形の段階です。 微視的な変形の蓄積が巨視的なレベルでの寸法変形として現れないことを誰が保証できるでしょうか?

自分の出費を節約するには、問題を「賢い」熱処理業者に任せるべきですよね? !

6. 熱処理品は硬度がありませんか?

製品の外部加工を委託する多くの企業は、受入検査を義務付けるようになりました。 リーダーの要望を真剣に受け止め、ロックウェル硬さ試験機を購入し、工場に入れて検査を始めました。 熱処理が終わると受入検査が始まります。 これらは非難の余地はありませんが、熱処理された製品の検査では常に不合格になります。 これにより、熱処理会社は非常に忙しくなる可能性があります。どうしてでしょうか? 工場で検査され合格したことは明らかですが、なぜユーザーの手に渡らないのですか? 会社は上から下まで困惑している。

熱処理会社は事態を重く受け止め、緊急に人員を派遣して対応させていただきました! 物事は実際に見てみるまで、その全容は決して分かりません。 熱処理品の脱炭層を除去せず(加工後に脱炭層が残らない程度の加工代を確保)、ワーク表面のHRC硬さを直撃していることが分かりました! どうしてこれで高い硬度が得られるのでしょうか? 我が神よ! 誰がこの不信感を抱いているのでしょうか?

7. 熱処理工学では鉄-炭素平衡状態図をしっかり学ぶだけで十分ですか?

鉄-炭素平衡状態図は熱処理において非常に重要な知識であり、鋼材の加熱プロセスを定式化する基礎であることは多くの資料に記載されており、特に熱処理作業者には熟練が必要であることが指摘されています。鉄-炭素平衡状態図。

鉄-炭素状態図は、非平衡マルテンサイト、ベイナイトおよびその他の組織の変態図ではなく、平衡状態にある鉄-炭素合金の組成図です。 鉄-炭素状態図の臨界温度パラメータは、炭素鋼と鋳鉄、非合金鋼と合金鋳鉄に限定されます。 合金鋼および合金鋳鉄の平衡状態図は、他の合金元素の添加により、鉄-炭素の平衡状態図とは依然として大きく異なります。

鉄-炭素平衡状態図は、加熱および冷却プロセスにおける極めて遅い速度の結果であり、鉄-炭素合金鋼に限定されます。 この理論状態を実際の生産に広く使用することは不可能です。 実際の焼入れなどの熱処理は加熱・冷却を行います。 その過程では一定の加熱速度と冷却速度で組織変態が起こり、完全には平衡状態に達しません。 したがって、鉄-炭素平衡状態図は、熱処理プロセスで直接使用される状態図ではなく、熱処理を研究し、熱処理を学ぶために必要な基礎知識および出発点にすぎません。

熱処理従事者にとって、鉄-炭素平衡状態図の知識を習得することは熱処理学習の始まりにすぎず、鉄-炭素平衡状態図を使用してプロセスの実際的な問題に対処する領域には到達できません。

熱処理工学における優れた鉄-炭素状態図は、熱処理の基礎知識の 1 つにすぎません。
8. 焼鈍したワークピースは等軸結晶粒を形成できますか?

低炭素鋼の焼鈍プロセスでは、等軸結晶粒が得られると多くの人が信じています。 実際、等軸の粒径は沸騰鋼で容易に得られます。 Alキルド鋼では等軸結晶粒組織を実現するのは困難です。 特に冷間押出変形部品のアニーリング後、結晶粒は明らかに変形して押し出されています。 たとえ焼鈍温度が950度を超えても、等軸結晶粒を得るのは困難である。

信じようと信じまいと!

9. 硬度が低いほど、押出変形は良好で容易になりますか?

人間の直接的な考え方は、硬度が低いほど、圧迫されて変形しやすいということです。 鋼の押出加工においては、パーライト球状化組織が最も変形能力が高いが、一般にこの組織は薄片状パーライトの硬度よりも高いため、押出材の元の組織がパーライト球状化組織であることを要求される技術ではなく、最も硬度の低いフレークパーライト構造。

10. 鍛造金型には高い硬度が必要というのは正しいですか?

熱間鍛造金型を使用するユーザーの中には、52-55HRC の高硬度を求める人も多くいます。 この概念は間違っています。

この現象の原因は、一部の規格外の熱処理会社、または特定の「マスター」が、鍛造金型の外部熱処理業務を行う際に、鍛造金型の使用条件に合わせて実際に鍛造金型を焼き入れしなかったことが原因であるはずですが、焼入れ温度を下げ、保持時間を短縮し、ユーザーの硬度要件のみを満たします。 この硬度値は、鍛造金型の標準(または仕様)硬度範囲を満たしていると思われます。 赤硬度が考慮されていないため、鍛造型の耐焼戻し性が悪く、使用時の硬度が非常に低いです。 すぐに減りますよ。 ユーザーが使用済みの鍛造金型を再度確認すると、鍛造金型の熱処理硬度が高くないことが判明する。 鍛造金型の「上司」は知恵を絞らなければなりませんでした。次に熱処理でより高い硬度の要件が必要になったとき、硬度を上げた鍛造金型の寿命は、同じ硬度の鍛造金型の寿命よりも長いことが判明しました。前回は規格や仕様通りに選んだので、大変満足していました。硬度を上げることでこの問題が解決できることが分かりました。 規格を超えた硬度と長寿命の謎の原因が、熱処理メーカーまたは「マスター」の無能な熱処理レベルであることを、どうやって知ることができるのでしょうか。 その結果、この問題は誤って伝えられ、熱間鍛造金型の技術的要件の硬度値が日に日に増加しました。

標準硬度範囲内の赤硬度の熱間鍛造金型は寿命が長い! 鍛造金型に高い硬度が必要というのは間違いです!

11. 熱処理後のアルミニウム合金部品の表面のしわは焼き過ぎていませんか?

アルミニウム合金部品の固溶時効処理後、固溶時の過焼成を判定する方法には金属組織学的方法と表面状態色彩法があります。 熱処理時の過熱や固溶の有無をワークの表面色や状態から判断することは、現場でのタイムリーな処理に便利ですが、豊富な経験が必要です。 金属組織学的手法による判定は正確であるが、実物体を解剖する必要があり、破壊的な検出・判定となり、無駄が生じやすい。

ワークの表面色と状態による判断:
① 作品の表面は濃い灰色で、
② ワーク表面に小さな気泡があり、
③亀裂が発生し、亀裂破面が粗くなっている。


上記のいずれかの状況では、過熱の可能性があります。 これは熱処理後のワークピースでのみ観察されます。 固溶時効部品をその後加工して観察すると、アルミニウム合金ワークの表面には、粗さ、変形、しわなど、単純に考えられない異常現象が存在することがわかります。熱処理によりオーバーバーンされています。 アルミニウム合金は鉄金属に比べて強度がまだ低いため、機能や後工程への影響を解析する必要がある。 特に後研磨やサンドブラストでは表面に与える影響は無視できません。 ワークの一部に「水面波紋」のようなシワが発生している場合、熱処理による過熱とは判断できませんが、アルミニウム合金の表面に形成される変形層の原因は、サンドブラストの圧力が強すぎることです。温度が高いか、サンドブラストの時間が長すぎます。 この「水面波紋」型のしわは、アルミ合金の焼き過ぎのような性質ではなく、表面への衝撃による塑性変形の性質を持っています。 この時点では、サンドブラスト欠陥と判断する必要があります。

金属組織学的検査により、サンドブラストによる欠陥であることが確認されました。

12. 説明書には熱処理と焼き入れでこの硬度に達すると書いてありますが、なぜこの硬度に達しないのですか?

彼のデザインの硬さの選択は、マニュアルの硬さの範囲に従って選択されていると考える人もいます。 熱処理をしてもこの硬度に達しないのはなぜですか?

たとえば、大型部品の製造にはばね鋼 60Si2Mn を使用します。実際のワークピースの厚さは非常に大きく、その厚さは明らかであり、熱処理によって必要な硬度基準に達する良い方法はありません。 マニュアルに記載されている硬度は、58-60HRC に達します。 実際のワークと組み合わせて実現する方法はありません。 削減できるのは熱処理要件だけです。

熱処理の硬さは、材料グレード、金型サイズ、ワーク重量、形状構造、その後の加工方法などの要因によって制御されます。 金型の熱処理後、内部と外部の硬度は同じではありません。 金型のサイズに合わせて材質やデザインサイズを選択してください。 設計マニュアルの技術基準や硬さの要求に基づいて直接選択することはできません。 マニュアルの硬度標準は、小さなサンプルの熱処理に基づいています。 したがって、実際の物体に適用する場合は、実際の条件に応じて適切な硬度指標を決定する必要があります。 硬度が高すぎるなど、不当な硬度指数を使用すると、ワークの靱性が失われ、使用中にワークにクラックが発生する可能性があります。

13. 熱処理業界はなぜ常に高い技術内容と低い加工価値で扱われるのですか?

熱処理を理解している多くの人は、熱処理は学ぶのが難しく、実行するのが難しく、実際の人材の成長は簡単ではないと考えています。 「熱処理とは加工物を赤く焦がして水の中に入れれば大丈夫だ」という人もいます。 そんなに簡単ですか? 題材になったのですから、そう単純なものではないはずです。 すべての問題を「赤く燃やして水に入れる」人の視点から見れば、世界に困難はなくなります。 飛行機は加速するとすぐに空に向かっていきませんか? 電車は石炭を積めばすぐに走りませんか? 宇宙船は宇宙を飛べないのですか? パソコンの電源を入れるとすぐに使用できますか? 海を渡る橋は数本の鋼線で架けるだけで十分ではないでしょうか? その「価値の低い人」の視点によれば、世界のあらゆるものは「一つ…、そして…」として見えます。

それらの人々が熱処理を必要としない場合、彼らは常に熱処理がいかに重要であるか、そして人々が熱処理にどのように注意を払っているかについて話します。

熱処理を他の人に委託する必要がある場合、彼は熱処理が「熱くて赤くなるので、水に入れてください」と言い、より合理的な熱処理料金を支払う気はありません。

クラックや寿命の低下などの問題がある場合、「熱処理が第一の悪」と考えられており、すべての原因は熱処理にあります。

中国人の熱治療に欠陥があると、ある国の熱治療は非常に先進的で進んでいると言われます。

熱処理業界が常にハイテクで加工価値が低い本当の理由は、概念の問題と熱処理業界に対する一部の人々の偏見にあります。

14. この製品はお客様による熱処理が施されています。 使用上問題があります。 熱処理の責任はあなたにありますか?

ある会社では、金型使用中に金型が破損し、作業者が負傷する事故が発生しました。 同社はすぐに熱処理メーカーに「熱処理金型の使用中に負傷者が出たら、いくらの賠償金を支払わなければなりませんか!」と通知しました。 理由を尋ねると、この商品は貴社が熱処理したもので、事故があったので賠償を求めたとのことでした。 それが何という正当化であるかを見てください。

製品の故障は、設計、材料の選択、材料の欠陥、プロセスの欠陥(熱処理を含む)、組み立て、使用などから分析して、本当の原因を突き止める必要があります。 責任を回避するために、熱処理が原因であると恣意的に判断するのは不合理である。 なぜ医師は診察の際に患者を直接診なければならないのでしょうか? 製品の故障の設計、材料の選択、材料の欠陥、プロセス欠陥(熱処理を含む)、組み立て、使用プロセスを総合的に分析する必要があるのと同じ理由だと思います。 直接の識別は、どのリンクに問題があるかということと同じです。

最も権威ある機関による鑑定の結果、熱処理の品質は全く正常であり、事故の原因ではないことが判明しました。 本当の理由は、問題 ----- の使用が過負荷であることです。

業界に関する知識が不足しているのは望ましいことですが、問題に対処するのは科学的な態度か無知のどちらかです。

熱処理の仕事に喜んで取り組んでいますが、なぜですか? ほら、熱治療はすでに「すべての病気を治す」ことができるので、あらゆるものに熱治療を見つけることができます。

15. 熱処理を依頼した場合、製品は良好ですが、熱処理により破損した場合、熱処理は補償の責任を負いますか?

熱処理の品質問題を扱う場合、この種の記述がよく見られます。 この発言を聞いて、熱治療関係者は本当に唖然とします。 このようなお客様に遭遇した場合、問題は熱処理ではなく、お客様にあるはずです。 それは、お客様が熱処理前の製造品質の工程管理を理解しておらず、熱処理の前処理状態を良好に作ることを考えていないからです。

16. 熱処理硬度は認定されていますが、製品の初期不良は熱処理とは関係ありませんか?

熱処理では、適切な硬度値を確保するだけでなく、プロセスの選択とプロセス制御にも注意を払う必要があります。 過熱した焼き入れと焼き戻しにより、必要な硬度に達する可能性があります。 同様に、焼入れアンダーヒートも焼き戻し温度を調整することで必要な硬さの範囲に調整できます。 これを行う人はたくさんいます。 電力消費を節約するために、過熱して焼入れするものもあります。 加熱炉の限界温度により過加熱焼入れとなる場合もあります。 熱処理製品のこのような初期不良が、どうして熱処理と関係がないのでしょうか?

17. 私の鍛造サイズは認定されているので、熱処理の品質の問題は私の鍛造とは関係ありませんか?

鍛造プロセスは、材料の欠陥を除去し、微細構造を改善し、材料の性能を向上させることを目的としています。 機械による切削量を節約し、材料の利用率を向上させます。 しかし、今日の鍛造業者は「材料欠陥の除去と組織の改善」を完全に忘れ、鍛造寸法を確保するために「一生懸命」働くだけで、材料の性能向上の要求を完全に無視しています。 さらに驚くべきことは、一部の材料の鍛造プロセスは、材料の性能を向上させるのではなく、材料の性能を破壊することです。 鍛造業者は無差別に鍛造廃​​熱焼鈍という方法を採用しており、その結果、材料中に深刻な網状炭化物組織が形成されます。

素材の鍛造時の加熱温度は、熱処理や焼き入れの加熱温度よりもはるかに高い場合が多いため、「深刻な網状炭化物組織」が遺伝的に受け継がれ、製品の品質に重大な影響を及ぼします。

18. 金型破損の熱処理の割合が高い?

国内外の金型の初期故障原因に関する統計データ:

失敗の理由
日本
上海エリア
金型の材質が良くない
7
17.8
無理な金型設計
10
3.3
不適切な熱処理プロセス
44
52
金型の加工方法が良くない
7
8.9
金型材料の特性に関する知識の不足
5


金型材料の打ち抜き不良
3

金型材料の選択が不適切
3

金型の使用状態が良くない
7
11
不適切な鍛造プロセス

7
他の側面
14

このデータリストは過去の事故を統計的に示したものであり、将来の事故を予測するものではありません。 つまり、明日の金型故障の原因を特定する場合、熱処理が金型故障の原因の 44-52 パーセントを占めるとは考えられません。 代わりに、対象を絞った方法で分析する必要があります。 この統計は多くの人を誤解させ、金型の故障は熱処理の問題であるという固定観念を抱かせます。 皆さんもこの問題に注目してほしいと思います。

19. 焼き戻しの色は温度と関係がありますか?

焼き戻し後、鋼の表面には焼き戻し色と呼ばれる酸化皮膜の色が現れます。 多くの場合、焼き戻し色に基づいて焼き戻し温度を決定する必要があります。 温度により焼き戻し色が変化しますので、焼き戻し温度は焼き戻し色によっておおよその判断が可能です。 ただし、焼き戻しの色は焼き戻し時間 (通常は 5 分) にも関係します。

さまざまな温度での炭素鋼の焼き戻し色は 5 分間に基づいており、表面の色は次のとおりです。
淡黄色:200度
グラスイエロー:220度
ブラウン:240度
紫: 260度
青紫:280度
ダークブルー:290度
青:300度
ライトブルー:320度
ブルーグレー: 350度
グレー:400度

さまざまな温度でのステンレス鋼の焼き戻し色:
淡い小麦色:290度
小麦色:340度
淡い赤褐色:390度
ライトレッド:450度
ライトブルー:530度
ダークブルー:600度

さまざまな温度での低合金鋼の焼き戻し色:
淡い小麦色:225度
小麦黄:235度
淡い赤褐色:265度
ライトレッド:280度
ライトブルー:290度
ダークブルー:315度

しかし、多くの資料では色と温度の関係のみが言及されており、時間という重要な前提が無視されています。 同じ温度でも保持時間を長くすると、最終的な色はより高温の色になる傾向があります。 実際の温度の判断を誤ることがよくあります。

20. 真空熱処理(焼き入れ)の変形は小さいですか?

熱処理変形には、組織変形と形状構造変形という 2 つの概念があります。 研究の結果、真空熱処理は他の炉熱処理と比較して、同じ組織、硬さを得る場合、変形が最も小さいことが分かりました。 つまり、組織の変形は最小限です。

真空熱処理では、形状や構造の変形が他の炉の熱処理変形ほど小さくないことがよくあります。 焼入れなどの他のタイプの炉の熱処理では、炉の外で分級、等温、整列などの方法を使用して変形量を制御するのが簡単です。 真空焼入れはこれらの働きによるものです。 不完全ですが、場合によっては増加することもあります。

これら 2 つの概念を混同すると、人々は真空熱処理の変形が小さいという印象を与えますが、これは誤った、または不完全な理解です。

21. 真空加熱には焼き入れや浸炭はありますか?

真空熱処理ワークの浸炭現象を解析する際、2つの誤解があります。1つは、ワークは焼入油中で浸炭されると考えられることです。 第二に、加熱室内の黒鉛部分が浸炭を引き起こすと考えられています。 実際にはこの2つの理由ではなく、加熱室の清浄度が高くない場合が多いです。 ワークが炉に出入りする際に大量の焼入油が加熱室に持ち込まれ、材料バスケットが汚染され、供給台車が出入りする際に大量の焼入れ油が加熱室の冷たい壁に残ります。 , 加熱すると揮発性の還元性雰囲気を形成し、ワークの浸炭を促進します。

さらに、1050度以上の温度のオイルに直接入ります。 ワークピースを 1050 度以下に加熱して油で焼き入れする場合、油中で少し予冷しても明らかな浸炭は発生しません。

加熱室内での黒鉛部品などのワークの浸炭の可能性は否定できませんが、残留焼き入れ雰囲気ほど深刻ではありません。

真空加熱と焼入れの浸炭現象は、よく言われているような油やグラファイト部品の焼入れの原因ではなく、焼入れ油が炉を汚染するため、より深刻です。

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