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※ N-QUENCH,N-クエンチは結城高周波の技術です。 ※ N-QUENCH,N-クエンチは結城高周波の商標登録です。 |
| Ｎ−クエンチ試料について、断面・窒素濃度プロフィール。ひずみ、 摩擦・摩耗特性を評価して、以上のような結果を得ました。 | ||
| １ | 窒素を浸入させ焼入を行うことにより、安価なSPCC材でも850HV程度の表面硬度が得られ、 内部に窒素が拡散している範囲で硬度を上昇させることが可能です。 | |
| ２ | ひずみ量は浸炭窒化焼入の約半分で、ガス軟窒化よりわずかに大きいのみです。 | |
| ３ |
摩擦係数・焼付け面圧は浸炭窒化、ガス軟窒化とほぼ同等です。 摩耗量は、浸炭窒化焼入材の1/2、ガス軟窒化材の1/3と良好です。 |
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| ● | カーボン系のガスを利用しないので、処理後の試料の表面粗さが良好です。 |
| ● | Ｎ−クエンチ処理に必要な時間は、ガス軟窒化の1/3〜1/4程度で、大幅な短縮が可能です。 |
| ● | 浸炭と同程度の焼戻し軟化抵抗を有します。 |
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＜試験内容＞ ●試験条件／ ・使用設備：400kgチャージの真空浸炭窒化炉 ・供試材：SPCC材 ・処理温度：750℃〜780℃ ・処理ガス：アンモニアガス ●断面組織（鋼種：SPCC） Fig.1  処理温度：750℃／処理時間30分 約50μｍの改質層が確認される Fig.2  処理温度：780℃／処理時間90分／拡散時間60分 約150μｍの改質層と、その下に拡散層が確認される |
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| [Fig.1]の試料では、約0.09mmまで窒素が浸入。安価なSPCC材を用いた場合でも、窒素が浸入している範囲では 焼入硬化によって硬度が素地よりも高くなっています。 また、拡散時間を設けて、より内部まで窒素を浸入させることにより、より内部まで硬化させることも可能です。 それを示すのが、[Fig.2]の試料を使った試験です。 150分間で約0.15mmの有効硬化層深さが得られ、ガス軟窒化処理より短時間で深い硬化層を得ることが可能です。 |
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＜試験内容＞ ●比較した処理方法／ (1)浸炭窒化焼入 (2)ガス軟窒化 (3)Ｎ−クエンチ ●使用した試料／ 外径：φ127mm、内径：φ86.8mm、厚さ：φ1.6mmで、 内側に歯が切ってある円盤状のSPCC材 ●試験方法／ 各処理方法とも4試料を用い、1試料内で23箇所ずつ測定し、測定値の 最大値と最小値をひずみ量としました。 |
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| 「浸炭窒化焼入」の処理後の試料は、0.00〜0.20mmの範囲のひずみを生じているのに対して、 「Ｎ−クエンチ」の場合は-0.05〜+0.06mm。 それは「浸炭窒化焼入」の場合の、約半分しかひずみがなく、「ガス軟窒化」と比べても 最大で0.04mm大きいのみです。 「Ｎ−クエンチ」は、低ひずみが求められる部品に対する表面硬化法として有用であるといえます。 | ||
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＜試験内容＞ ●使用した試料／ 30x30x5mmのSPHC材 ●比較した試料／ (1)未処理材 (2)浸炭窒化後に焼入を行った試料 (3)ガス軟窒化した試料 (4)Ｎ−クエンチを行った試料 ●試験方法／ 上記の4つの各試料を使用。相手材として、焼入後に端面に硬質クロムめっきを施した カラー形状のS45C材を使用。カラー・ディスク型摩擦・摩耗試験機で、摩擦・摩耗実験を行いました。 |
 
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摩擦実験について 「Ｎ−クエンチ材」の摩擦係数と焼きつけ面圧は、「浸炭窒化焼入試料」や「ガス軟窒化試料」と ほぼ同等です。「Ｎ−クエンチ」は、部品の代替表面硬化法として有用だと言えます。 摩耗試験について 「Ｎ−クエンチ材」の摩耗深さは、「浸炭窒化焼入試料」の約1/2、「ガス軟窒化試料」の約1/3と、 良好な結果を示しました。これによって、摩擦耗性が必要な部品についても、 表面硬化処理の代替として使用可能であることがわかります。 窒素の浸入により焼戻軟化抵抗が向上することが、「Ｎ−クエンチ」が良好な摩擦耗性を示す一因です。 |