本資料に掲載されている技術情報は一般的な特性を説明する為のもので、 これにより何らかの保証をするものではありませんので予めご了承ください。
【File No.FinbePrcessing-001】
析出硬化系シリコロイの加工プロセス例
１．　一般の工程例 �@ シリコロイA2,シリコロイXVI 　素材状態ではシリコロイA2は過時効処理（OAG）、シリコロイXVIは溶体化処理が標準で、特にシリコロイA2を高硬度化する場合は予め溶体化熱処理を行う必要があります。 ▼ �A 　溶体化の目的は加工性に富むマルテンサイトを得ることと、時効処理の準備をすることです。 　析出硬化系ステンレスを高温加熱後に急冷すると、時効硬化元素を固溶したマルテンサイトが得られ、このマルテンサイトは軟らかく加工できます。 　保持時間は肉厚に対して、1インチ1時間程度を実施することが多いです。 ▼ �B 　溶体化後の硬度はシリコロイA2はHRC35前後、シリコロイXVIはHRC40程度となり、切削加工が可能です（プリハードン相当）。製品によっては仕上加工まで行う例もありますが（精度があまり重要でない場合）、特に精密部品では研磨代を残した粗加工を行うことが多いです。 ▼ �C 　溶体化熱処理によって生成した析出硬化元素を過飽和に含有するマルテンサイトに、時効硬化熱処理によって金属間化合物を析出させ、硬さと強度を上昇させます。 　高硬度化のメカニズムは、溶体化によって無理に溶かしこまれた析出硬化元素が時効硬化熱処理により粒子分散強化し、結晶を歪ませ転位を動きにくくすることにあります。 　この温度帯の時効処理では応力除去もできると推測されます。 ▼ 【標準条件例】 　シリコロイA2：480℃×6ｈ/AC 　シリコロイXVI：450℃×8〜10ｈ/AC �D 　時効処理により若干の寸法変化及び歪みが生じる可能性があり、特に精密部品では研磨加工等の最終仕上を行う例が多いです。 　また大気熱処理で時効処理を行う場合、研磨加工等で薄い酸化スケール（金色〜茶色）を除去する場合もあります。 ,Data No.SLAX-SITR2006-PR-2006091001 ２．　精密部品の工程例（案） �@ シリコロイA2,シリコロイXVI 　素材状態ではシリコロイA2は過時効処理（OAG）、シリコロイXVIは溶体化処理が標準で、特にシリコロイA2を高硬度化する場合は予め溶体化熱処理を行う必要があります。 ▼ �A 　溶体化の目的は加工性に富むマルテンサイトを得ることと、時効処理の準備をすることです。 　析出硬化系ステンレスを高温加熱後に急冷すると、時効硬化元素を固溶したマルテンサイトが得られ、このマルテンサイトは軟らかく加工できます。 　保持時間は肉厚に対して、1インチ1時間程度を実施することが多いです。 ▼ �B 　溶体化後の硬度はシリコロイA2はHRC35前後、シリコロイXVIはHRC40程度となり、切削加工が可能です（プリハードン相当）。製品によっては仕上加工まで行う例もありますが（精度があまり重要でない場合）、特に精密部品では研磨代を残した粗加工を行うことが多いです。 ▼ �C 　＊本工程は研究段階ですので予めご了承下さい。 　応力除去と二段時効を兼ねたプロセスとしては200℃×2h/ACが候補となります。応力除去としては200℃で約50％、450〜480℃ではほとんど、300〜380℃はその中間だと推測されます。 　また低温時効後の硬度の一例は以下の通りです。 　・200℃：HRC40（シリコロイA2、シリコロイXVI） 　・300℃：HRC46（シリコロイA2） 　・380℃：HRC50（シリコロイXVI） ▼ �D 　＊本工程は研究段階ですので予めご了承下さい。 　必要に応じて二次加工を追加し、加工での残留応力の発生を分散できる可能性があります。 　最終的には�Eの時効処理で応力除去できると考えられます。 ▼ �E 　溶体化熱処理によって生成した析出硬化元素を過飽和に含有するマルテンサイトに、時効硬化熱処理によって金属間化合物を析出させ、硬さと強度を上昇させます。 　高硬度化のメカニズムは、溶体化によって無理に溶かしこまれた析出硬化元素が時効硬化熱処理により粒子分散強化し、結晶を歪ませ転位を動きにくくすることにあります。 　この温度帯の時効処理では応力除去もできると推測されます。 ▼ 【標準条件例】 　シリコロイA2：480℃×6ｈ/AC 　シリコロイXVI：450℃×8〜10ｈ/AC �F 　時効処理により若干の寸法変化及び歪みが生じる可能性があり、特に精密部品では研磨加工等の最終仕上を行う例が多いです。 　また大気熱処理で時効処理を行う場合、研磨加工等で薄い酸化スケール（金色〜茶色）を除去する場合もあります。 ,Data No.SLAX-SITR2006-PR-2006091001 ３．　参考資料 　３．１　内部応力 　内部応力とは常温で、しかも外力がかかっていないとき、その材料の内部に存在する応力のことです。鋳造したまま、溶接したまま、焼入れしたまま、切削加工、研削加工などにより大なり小なりの内部応力が発生します。マクロ的な内部応力は不均一な形状変化や体積変化によって発生しているもので、ミクロ的には結晶粒間や結晶粒内に存在する内部応力のことです。 （参考文献より） 　３．２　応力除去焼なまし 　残留応力を熱処理で除去するには低温焼なまし（応力除去焼なまし）が一般的です。少なくとも450℃以上に加熱しなければなりません。炭素鋼で硬度の軟化を防ぐ場合には、150〜180℃の低温焼もどしが実用的です。焼入れ時のストレスは100℃で25％、200℃で50％、600〜700℃で100％除去されます（炭素鋼の場合）。保持時間は肉厚に対して1インチ30分/徐冷が適当です。 （参考文献より） 　３．３　二段時効 シリコロイA2及びシリコロイXVIの450℃〜480℃の時効処理の予備時効として、200℃×2hr/ACの低温時効処理を行うことで、耐食性を延命した例があります。これは時効初期の核生成が均一に分散し、ミクロ的に組織内部（金属間化合物）に起因する異種金属接触腐食の改善、あるいは耐食性に対して良質な金属間化合物への成長などが原因と推測されます。 　＜試験例＞ 　（１）塩酸性6％塩化第二鉄溶液（孔食試験）：約13％の耐食性の向上（シリコロイXVI） 　（２）塩水浸漬試験：約26％の耐食性の向上（シリコロイA2）、26％以上の耐食性の向上（シリコロイXVI） 　＜関連サイト＞ ■2. 応用製品例 2.1 リップ・精密金型 2.2 連続鋳造用ローラー 2.3 製品例 ◆ 本ページのキーワード Material： シリコロイA2、シリコロイXVI 特　　性： 加工、プロセス、熱処理 Technology： 時効硬化、予備時効、二段時効、応力除去 　＜Site Map＞ 項目 サイト名 ■1. シリコロイとは？ 1.1 What’s Silicolloｙ？ 1.2 析出硬化とは？ 1.3 History ■2. 応用製品例 2.1 リップ・精密金型 2.2 連続鋳造用ローラー 2.3 製品例 ■3. お問合せ先 3.1 Company Profile 3.2 サービス体制 ■4. シリコロイA2（析出硬化系） 4.1 諸特性 　　◆トライボロジー 4.2 摩擦摩耗特性 4.3 耐焼付性 　　◆耐食性 4.4 耐食性（1） 4.5 耐食性（2） 4.6 耐孔食性 4.7 応力腐食割れ性 　　◆耐熱性 4.8 高温特性（1） 4.8 高温特性（2） 4.9 耐ヒートチェック特性 4.10 耐高温腐食性 4.11 温度と酸化増量の関係 　　◆熱処理特性 4.13 時効硬化熱処理特性 4.14 低温時効処理特性 4.15 溶体化熱処理特性 4.16 低温溶体化特性 4.17 再溶体化熱処理特性 4.18 SUS630との比較（1） 4.19 SUS630との比較（2） 　　◆プロセス技術 4.20 熱処理寸法変化 4.21 加工性 4.22 加工プロセス 4.23 局部高硬度化技術 ■5. シリコロイXVI（析出硬化系） 5.1 諸特性 5.2 摩擦摩耗特性 5.3 耐焼付性 5.4 耐食性（1） 5.5 耐食性（2） 5.6 耐孔食性 5.7 熱処理寸法変化 5.8 溶体化熱処理特性 5.9 局部高硬度化技術 ■6. シリコロイB2（2相系） 6.1 諸特性 6.2 耐食性（1） 6.4 シリコロイB2の耐食性 6.5 高温特性（1） 6.6 耐ヒートチェック特性 6.7 温度と酸化増量の関係 ■7. シリコロイD（ｵｰｽﾃﾅｲﾄ系） 7.1 諸特性 7.2 高温特性（1） 7.3 高温特性（2） 7.4 耐ヒートチェック特性 7.5 耐高温腐食性 7.6 温度と酸化増量の関係 7.7 耐食性（1） 7.8 耐孔食性 ■8. SUS630（析出硬化系） 8.1 諸特性 8.2 SL-A2との比較（1） 8.3 SL-A2との比較（2） 8.4 摩擦摩耗特性 8.5 耐焼付性 8.6 耐食性（1） 8.7 耐食性（2） 8.8 耐孔食性 8.9 熱処理寸法変化 8.10 温度と酸化増量の関係 8.11 応力腐食割れ性 ■9. SUS420J2（ﾏﾙﾃﾝｻｲﾄ系） 9.1 諸特性 9.2 耐食性（1） 9.3 耐孔食性 9.4 熱処理寸法変化 9.5 摩擦摩耗特性 9.6 応力腐食割れ性 ■10. SUS440C（ﾏﾙﾃﾝｻｲﾄ系） 10.1 諸特性 10.2 耐食性（1） 10.3 耐食性（2） 10.4 耐孔食性 10.5 熱処理寸法変化 10.6 摩擦摩耗特性 【New】　2007.6.23 追加 ■11. SUS304（ｵｰｽﾃﾅｲﾄ系） 11.1 諸特性 11.2 耐食性（1） 11.3 耐食性（2） 11.4 耐孔食性 11.5 ステンレスの耐食性 11.6 摩擦摩耗特性 11.7 耐焼付性 11.8 摩擦摩耗特性（詳細版2） 【New】　2007.6.23 追加 ■12. SUS316L（ｵｰｽﾃﾅｲﾄ系） 12.1 諸特性 12.2 耐食性（1） 12.3 耐食性（2） 12.4 耐孔食性 12.5 ステンレスの耐食性 12.6 耐焼付性 ■13.S55C-Normal（炭素鋼） 13.1 諸特性 ■14.表面改質技術 14.1 特殊浸炭処理 14.2 低温窒化処理 14.3 表面改質の耐食性 【New】　2007.4.25 追加 ■15.トライボロジー 　　　(摩擦摩耗特性) 15.1 摩擦摩耗特性（簡易版） 15.2 耐焼付性 15.3 摩擦摩耗特性（詳細版1） 15.4 摩擦摩耗特性（詳細版2） 15.5 摩擦摩耗特性（詳細版3） 15.6 摩擦摩耗特性（詳細版4） 15.7 摩擦摩耗特性（詳細版5）