浸炭窒化:その内容と部品の表面を硬化させる方法
精密機械加工およびインベストメント鋳造プロセスを受ける部品は、機械加工プロセスにより外面が弱くなることがあります。低合金鋼および炭素鋼の部品は、一度稼働すると発生する絶え間ない磨耗に対処するには強度が不十分な場合があります。より硬い表面を提供し、金属に強度、耐熱性、延性、表面硬度などのより有益な機械的特性を与えるために、部品は熱処理プロセスを受けます。
利用可能な多くの熱処理プロセスがあります。そのようなプロセスの 1 つは浸炭窒化と呼ばれ、表面硬化プロセスと見なされます。肌焼きには、密閉されたチャンバー内で高温にさらされている部品に化学薬品を追加することが含まれます。部品の「ケース」、つまり外面に肌焼処理を施します。部品の表面硬化がどの程度深くなるかは、硬化温度、急冷速度、金属の硬化性、部品の寸法、浸炭窒化の深さなど、さまざまな要因に基づきます。
浸炭窒化
浸炭窒化処理には、金属に使用されるオーステナイト硬化プロセスが含まれ、金属の結晶微細構造を変化させて、特定の良好な品質を得ることができます。金属がオーステナイトと見なされる場合、熱だけでは硬化しません。化学物質、この場合は追加されたアンモニアからの炭素と窒素も、熱化学プロセスで導入する必要があります。これらの化学物質は、部品の表面の微細構造に浸透し、ケーシングがより延性、耐久性、および硬くなるにつれて、それを変化させ、変形させます。
プロセス
このプロセスは、低炭素鋼または低合金鋼の部品を取り、約 1500°F (850°C) の温度範囲に達するまで加熱することから始まります。窒素と炭素は、部品の表面層に拡散する際に密閉チャンバーに入れられます。その後、部品は油で急冷されます。このプロセスは金属を硬化させ、耐摩耗性と耐引裂性を高めます。部品への浸炭窒化の深さは、約 0.1mm から 0.75mm に達することがあります。
アプリケーション
浸炭窒化プロセスは、金属の耐久性と強度を高めるために表面層を熱処理する必要がある安価な金属に最適です。低炭素および低焼入性の鋼部品は、このプロセスから幅広い利点を得ることができます。浸炭窒化を行う可能性のある一般的な部品には、次のものがあります。
- ピストン
- ファスナー
- ピン
- ギア
- シャフト
- ギアの歯
- 死ぬ
- ツール
- レバー
部品を浸炭窒化するかどうかを決定するには、使用する金属、部品の仕様、アプリケーションでの部品の使用方法を考慮する必要があります。
浸炭窒化の利点
浸炭窒化は、小さな部品に耐摩耗性を追加します。このプロセスには、他の金属部品からの研磨プロセスにより摩耗する可能性のある外側のコーティングを追加する代わりに、表面層の微細構造を変更することが含まれます。そのため、毎日の使用時に保護するために、部品に常に外側のコーティングを追加する必要はありません。このプロセスは、単純な部品にも複雑な部品にも使用できます。
浸炭窒化を含む当社の熱処理プロセスの詳細については、Impro にお問い合わせください。
産業技術