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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:HRCとC(%)について)

炭素量を0.6%を超えると硬さに比例しなくなる理由

2023/10/18 06:32

このQ&Aのポイント
  • 炭素量を0.6%を超えると、SCM440の硬さは比例しなくなる
  • これは、炭素量が一定以上の場合、炭素がフェライトと呼ばれる結晶構造を形成してしまうため
  • フェライトは硬度が低く、SCM440の硬さに影響を与えない
※ 以下は、質問の原文です

HRCとC(%)について

2010/04/27 22:25

SCM440
についてですがなぜ炭素量を0.6%を超えると硬さに比例しなくなるのですか?

回答 (3件中 1~3件目)

2010/04/29 13:38
回答No.3

質問者の問いは、簡単に言えば、それが限界だからです。

冶金学的な厳密な解釈はまた違うかもしれませんが、マルテンサイトは、炭素が過飽和に固溶したパーライト組織と言われ、結晶格子の歪ませることによって硬くなると理解されています。

じゃあ、炭素量を増やせば、どこまでも硬くなるのかというとそうでなく、本来、鉄のフェライト組織が持っている結合の強度以上に結晶格子を歪ませることが出来ません。

炭素量が増えても、鉄のフェライト組織が持つ結晶格子を歪ませることが出来る結合強度の限界に達してしまえば、それ以上増やしても硬さを上げることに寄与しなくなっていると理解してください。

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質問する
2010/04/28 20:10
回答No.2

 ははあ、この質問は、たぶん教科書に載っているあの有名なグラフのことでしょう。その理由は?と聞かれると、明確に答えるのは難しいですね。だって、そうなるんだもん、としか。
 構造用鋼は、SC材はS58C(0.58%C)までで、合金鋼などはせいぜい0.45%Cくらいまでのようですね。それは、これ以上C%を上げてもあまり硬さが上がらないからです。
 工具鋼は、SK105のように1.05%Cくらいのものがありますが、どんなにがんばっても焼き入れっぱなしでも65HRCくらいでしょうか。まあ、SK材は、焼き入れ温度を低めにして、未固溶炭化物を残して焼き入れしますが、仮に焼き入れ温度を高めにして炭素を溶け込ましてから焼き入れたとしても、それほど焼き入れ硬さは上がらないでしょう。
 マルテンサイトの硬さが固溶する炭素による格子歪のためだとすると、どんどん硬さが上がってもいいはずなんですけどね。実際には残留オーステナイトの影響で硬さが上がらないという一面もありますが。仮に、マイクロビッカースでマルテンサイト部だけの微小硬さを測定したら、どのくらいの硬さなんでしょうね。

2010/04/28 14:06
回答No.1

機械構造用合金:SCM440の成分のC規格は0.38~0.43になっております。
質問のC(0.6%以上)と仮定した場合はJISでは規格外になりますのでSCM440と材質表記はできません。SCM材はJIS認定工場で生産されていますの規格は守られています。
SCM440の高周波焼入れの前処理として、調質が必要になります。
SCM440の調質材又は非調質材(HRC30程度)を使用する場合は、高周波焼入れとなります。更に材質表記に“H”は必ずつきます。SCM440Hと表記します。熱処理特性がある範囲内に入ることを保障しています。
<過去プログ記事抜粋>
SCM440材は構造用合金鋼です。JISでは焼入後、530℃~670℃の高温テンパーを施し、HB 285~341(HRC 30~37)程度の比較的低めの硬さで使用することになっています。各種の軸など靱性を重視する目的で使用されます。HRC50以上という高めの硬さに熱処理する場合には、焼もどしが200℃前後の低めの温度になります。この場合には、靱性が低いというデメリットがあります。
硬度重視ならSCM材ではなく、SKS3で400C~450℃の焼もどしを検討してみてください。

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