工具熱処理工程の操作スキル

熱処理プロセスのほとんどは定期的な操作、つまり一括操作です。 そのため、熱処理工程においては作業境界が明確ではありません。 たとえば、部品のバッチの焼き入れは 2 つのシフトで完了する場合があり、焼き入れと焼き戻しは 2 つのシフトで完了することがよくあります。 また、オペレーターの質にもばらつきがあり、管理対策も小規模かつ完璧です。 品質問題は工程内で発生することがよくあります。 問題が発生した後、問題を分析して原因を究明するのは時間と手間がかかるだけでなく、場合によっては本当の原因を見つけられないこともあります。

著者が長年、生産現場の課題を解決するために実践してきた考え方や手法をまとめ、読者の参考となるものを提供します。

1. 浸炭焼入れした歯車の硬度が低い

ユニケースの滴下ガス浸炭窒化炉（日本）で浸炭焼入れした800個以上の歯車のバッチでは、浸炭焼入れ後の表面硬度は58～63HRC、抜き取り検査時の部品の表面硬度は52～となります。 56HRC。 これは浸炭の問題または焼入れの問題です。焼入れが加熱の問題なのか冷却の問題なのか、現時点では結論を出すのは困難です。 このバッチの歯車の緊急生産作業のため、著者はテストした歯車を 3 つ取り出し、鉄線で束ね、塩浴炉で再加熱し、油浴で焼き入れして冷却しました。 約３０〜４０分後の最終焼入れ硬さは６３〜６５ＨＲＣであった。 . このバッチの歯車を再加熱および焼入れした後、すべての硬度が認定されます。 この迅速なナイフは、問題の本当の原因を突き止めることはできないかもしれませんが、緊急の生産上の問題を解決します。 (ガイド: 高速フライス金型 CNC マシニング センターの利点が見え始めています)

2. 棒材焼入れ割れ

焼入れ焼戻し箇所にφ14mm240mmの40Cr材を1バッチ埋め込みました。 ほぼすべての亀裂を見つけるのに約 1 週間 (使用時) かかりました。 亀裂の形状は単一の縦亀裂であり、亀裂の多くは棒材の両端を貫通していた。 このことから、この亀裂は焼き入れ亀裂であると判断されましたが、当直作業員はそれを認めませんでした。 操業記録を確認すると、棒鋼のバッチが 2 番目のシフトで焼入れされ、3 番目のシフトで焼き戻されたことがわかるだけで、部品材料、焼入れ温度、冷却媒体などのプロセス パラメータは記録されていません。 著者は、棒と 45 個の鋼製ジョイントを塩浴炉で加熱し、塩水で急冷して冷却しました。 冷却後、棒材に亀裂が生じ、その亀裂の形状は上記の亀裂と同様であった。 事実に直面して、オペレーターは棒のバッチが誤って焼き入れ用の 45 鋼として扱われたことを認めました。

3. 箱型抵抗炉の焼鈍硬さの不均一性

当社製ベーンポンプの軸棒材質は38CrMoAlAです。 加工ルートは、焼鈍→バンドソー切断→粗旋削→焼入れ焼戻し→精密旋削→研削→窒化となります。 バンドソーを切断する場合、バーの硬度が不均一で、局所的な硬度が高く、切断効率が低く、鋸刃の摩耗が早いことがよくあります。 分析の結果、これはバーの長さ、または炉を設置したときのバーの前部の長さに起因することがわかりました。 箱型抵抗炉は炉口に発熱抵抗線がなく、熱損失が大きくなります。 したがって、一般的な箱形抵抗炉では、炉内での部品の加熱温度を均一にするために、炉設置時に部品を炉口内から200～300mm離す必要があります。

4. 鋳鉄の焼入れでは微量合金元素を制御する必要がある

鋳鉄は熱を伝導します。 性能が悪く、焼き入れと冷却には油冷が一般的です。 鋳鉄の母材は鋼と同じで、パーライトとフェライトから構成されます。 鋳鉄には炭素含有量が多く含まれています。 炭素含有量の増加により焼入性は向上しますが、結局のところその増加は大きくありません。 したがって、鋳鉄部品の焼入性を向上させるには、鋳鉄中の微量合金元素の効果を利用して合金元素の含有量を制御し、熱処理と焼き入れの品質を確保します。

当社のベーンポンプステータは耐摩耗合金鋳鉄製であり、熱間硬度は50～56HRCが必要です。 鋳物中のCr、Mo、Mn、Snなどの合金元素の含有量が十分に制御されていないため、熱処理および焼入れ後の硬度が均一でなく、硬度が低いなどの現象が発生することがあります。 焼入れ後の硬度が低いのは、鋳物の鋳放しマトリックス組織におけるパーライトの割合が低いためであると示唆されており、焼入れ前の焼きならし工程を増やす必要がある。 試験によれば、鋳物の硬度は、正規化して焼き入れした後でもまだ低いことがわかります。 実際、同じ鋳造条件下では、鋳物の鋳放しマトリックス構造におけるパーライトの割合は、微量合金元素の含有量に関係します。

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