高周波焼入れについて

Question

平板に高周波焼入をした際の最小板厚はいくらになるのでしょうか。

7.5mmの板厚で高周波焼入を指示したところ、20mm以下はできないと言われたもので（平板の大きさは「60mm×50mm」、平行度は「0.02」、平面度は「無視」）。

※「20mm」ですが、聞く人によっては「10mm」だったり、それ以外だったりと違った答えが返ってきたものでなにが正しいのか分からなくなりました。

ご存知の方がおりましたら、教えてください。
よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

多分、２つの考えで決定されると考えます。

先ず、一つは高周波焼き入れ機によるです。
平板をホールドする冶具が5mm程度なら、無理すれば10mmでも可能。
その冶具が10mm程度で、冶具に熱影響が及ぶ事をきらうなら20mm以下はしない。
等々で、平板をホールドする冶具の仕様と、加工をする方の考え方で決定する。

もう一つは、焼き入れ仕様です。
10mmや20mmの厚さで高周波焼き入れをし、局焼き部とそうでない靱性がある部分の共存が
どうしても必要なものであるか、ないものであるなら厚さが20mm以下程度であるなら
ズブ焼き入れでも良いのでやらない。
また、片面だけなら反りが著しくなるのでやらない。(需要も少なしリスクも高い等でも)

等々が微妙に絡みあると考えます。
以上が、昔焼き入れ屋のおっさんに怒られながら教えてもらった内容です。
(初めての人には、ただできないと言うだけの職人的なおっさんがまだ多いですよ)

反りの修正はできません。
組織が変態し膨張しているので、研磨等で加工をして平面を出します。
ですから、その加工代持たして高周波焼き入れをしないといけません。
高周波焼き入れ層は薄いですが、そうでない部分も全体厚さが10mmなら薄くなり、
反りが大きくなる原因となります。

Answer

下記ＵＲＬより転記します。
高周波誘導加熱によって鋼を焼入れする場合、コイルと被加熱物に流れる電
流は、周波数が高くなるにしたがい、それぞれの表面に集中してくる性質が
あります。この現象を表皮効果と呼んでいます。コイルと被加熱物に流れる
電流は、向きが互いに反対方向であり、周波数が高くなるとこの表皮効果に
よって、反対方向の電流がますます接近して流れるので電気抵抗が少なくな
ります。被加熱物の表面のみが発熱するのはそのためです。電流の流れる表
面の深さ（ｄ）と周波数（ｆ）との間には、次のような関係式があります。

ｄ＝５．０３×１０３√ρ／（μ・ｆ）

ただし、ｄ：透過深さ（ｃｍ）、ρ：固有抵抗（μΩ・ｃｍ）、ｆ：周波数、
（Ｈｚ／ｓｅｃ）、
　　　　 μ：透磁率

つまり、簡単に云えば電流の周波数が高くなるほど、加熱深さが浅くなりま
す。例えば周波数１０ＫＨｚの時は焼入れ深さは５ｍｍとなります。
上式から焼入れの深さが推定できます。

高周波焼入れについての最小板厚はいくら？