日本の精密部品のネジ部浸炭と浸炭焼入れの違いが何ですか?

先日Aお客様からSCM435材の見積依頼を受信しました。図面に「ネジ部GC防止」を指示されました。

最初は特別なことはない、よく見かけると思いましたが、技術員が見積もりを回答する時に図面に浸炭焼入れと浸炭処理の違いをご注意ください。GCは浸炭焼入れですが、ネジ部が浸炭焼入れ防止が対応できないと備考貰いました。

何? 二者は同じではないか? GCは浸炭処理ではないか? 以前ネジ部は浸炭防止の対応ができますが、どうして今対応できないのですか。

浸炭処理は焼入れの違いは何ですか。どうして浸炭処理した後に焼入れするのは何故ですか。

GC処理は浸炭焼入れと言われます。ネジ部は浸炭焼入れができないですが、浸炭防止ができません。

浸炭は焼入れの目的が違います。浸炭は一般的に表面の耐摩耗性を向上させるためのもので、浸炭濃度が高くなるほど耐摩耗性が向上します。 焼入れの目的は硬度を上げることです。調質処理自体は焼入れ+高温焼戻しです。焼入れはできるだけ多くのマルテンサイト構造を得て高い硬度を得ることです。焼戻しは良好な機械性能を得るため、マルテンサイトを二回分解してソルバイトを形成することです。

浸炭後の焼入れを行わずに得られた高炭素鋼の正規化構造は、炭素濃度が十分、冷却速度が十分に遅い場合に、ネットワークカーバイド+パーライト構造を得ることができますが、この構造は耐摩耗性の効果が起きられできない。ただし、浸炭後の焼入れは製品の耐摩耗性を良くするためであり、一般的に歯車や研削シャフト等は浸炭焼入れで処理されます。

また、浸炭の深さは、一般に0.8〜1.2mmであり、深さ2mm以上に達することもあります。 表面硬度はHRC58〜63、内部硬度はHRC30〜42です。 浸炭焼入れ後、部品の表面に応力の圧縮を発生されます。これは、部品の疲労強度を高めることができます。 そのため、部品の耐用年数を延ばすために、部品の強度、耐衝撃性、耐摩耗性を向上させるために、浸炭焼入れが広く使用されています。

ネジ部浸炭はどんな要求がある

1.外ネジの浸炭防止に対して、リングネジの直径は片側2MM以上(ネジ加工しない)をプラスしした後浸炭焼入れ行います。浸炭焼入れ後、硬度層を除去してネジ部の仕上げ加工を行います。 (ネジ加工した後浸炭焼入れすることは駄目です。)

例えば:外ネジM12の標準直径はφ11.75~φ11.92ですが、片側2MM以上をプラスしてφ15.75~以上で加工します。   

2.内ネジの浸炭防止に対して、内ネジの直径は片側2MM以上(ネジ加工しない)をマイナスした後浸炭焼入れ行います。浸炭焼入れ後、硬度層を除去してネジ部の仕上げ加工を行います。 (ネジ加工した後浸炭焼入れすることは駄目です。)

例:内ネジM12の標準直径はφ10.106~φ10.441单ですが、片側2MM以上をマイナスしてφ6.106~以下で加工します。

上記の知識ポイントのように、図面に指示されたねじ部のGC防止は、ねじ部が浸炭焼入れを防止することを意味しますが、浸炭焼入れ防止はできず、浸炭防止しかできません。お客様に説明しました。お客様も浸炭焼入れ防止ではないですが、ネジ部は多少硬度があるですが、他の位置より低い、特に外ネジ部の硬度が高すぎると壊れやすいたと回答貰いました。 加工する時、以上のネジ浸炭の要求で対応しました。浸炭焼入れした後硬度層を除去してネジ部の仕上げ加工を行いました。そうするとネジ部の硬度が低い、使用の際に壊れないです。

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