液体窒素による膨張又は永久歪み

前回答の方とダブりますが、体積膨張の原因は残留オーステナイトのマルテン
サイト変態によるもののように思われます。液体窒素冷却によるものか、時間
によるものかはわかりませんが。

http://www.iri.pref.niigata.jp/25new102.html

お礼

2014/12/13 16:30

回答ありがとうございます。

こうして皆様に回答頂くと、やはりそれしかありえないという感じがしますね。
実は恥ずかしい話、同一の測定者が処理前・処理後で測定及び記録をしていないので絶対とも限らないという不安は残っているのですが、組立作業員が感触で確認しているので確定だと思われます。

ありがとうございました。

質問者

サブゼロ処理
残留オーステナイトをマルテンサイトに変化させる。両者の結晶構造は
　　面心立方　　　　体心立方　　　　その体積は
　　小(密に詰込み)　大
なので膨張。

　　https://unit.aist.go.jp/tohoku/techpaper/pdf/6032.pdf
　　表１　残留オーステナイト量測定結果
　　SKS3 焼入 32.8% ⇒ サブゼロ 7.8%

　　図２　サブゼロ効果　SKD11で +0.1～+0.2% の変寸率

対策はサブゼロを済ませ加工したのち冷しばめする。
SKD11のサブゼロでは、然るべく処理しないと長期で寸法変化する問題があります。
SKS3 も同じかと、、最近、熱処理については専門家が回答しておられるので待たれては。

SKS3の焼戻温度は200℃が相場。それ以上に温度上げると硬さが低下してくる。
なので焼嵌めはやりにくい材料で冷し嵌めなのもむべなるかな。
SKD11は520℃とかの高温焼戻(二次硬化)でHRc60が確保でき、そこまで昇温しての焼嵌めができ、超硬を補強する為ガチな焼嵌めをする鍛造型もSKD11を使うのが普通です。

(4)専門家がご登場され、(3)徘徊者が言い訳してござる。

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=298048&event=QE0004
熱処理に素人な徘徊者が間違いを押通すための質問を専門家が完全に論破。
取消して謝るべきなのに無反応なまま終始。

やりとりのなか「重箱の隅・・」とは本件の如く質問主旨から逸れること。

イカ足タコ足の如く引用を重ねたがいっこも答を出せないレベルなのに知ったかぶり。
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=272305&event=QE0004

他質問サイトではあり得ない無管理状態で徘徊が放置され此処は荒れ放題。

<<恥を知れアホターyou・・・性懲りもなく、またまた徘徊しているようですね>>

と、さらに激な表現で怒りを露わにする方も。

反論する価値もない不愉快な書込み。熱処理知識が無い徘徊者なのは先刻承知で(3)は書くべきでない。爾後展開不能に陥る空虚な設計論を付け足した偉ぶりは全く許容できない。
結論(3)(6)は本質問とは無関係で消去すべき。


SKS3を使うよりSKD11にアップグレードして焼嵌めすべき例と思います。
円筒単純形状なら問題ないが複雑形状を液体窒素で急冷するとサブゼロクラックが起こり得る。

　　http://www.toishi.info/metal/subzero.html

普通のサブゼロは急冷のみ。本件は温度が戻るにつれ締付力が作用してくるので心配が増す。

皆様ではございません!! 徘徊者ひとりを除いて・・・・
コイツが硬さダメだと?　JISが禁忌すべしとするネジへの浸炭焼入まで言うくせして。。。硬さに文句付けて勝手に論じる資格は無い。

熱膨張率が低温でどうなるか
温度依存はあります。しかし低温のデータが、、、
　　詳しいデータを示す海外サイトでもこれが精一杯
　　S45C　　20℃ 11.1　.......　300℃ 12.9　......　600℃ 14.1

焼嵌めでは膨張シロが増えて作業容易な方向ながら、冷し嵌めは20℃の値より小さめに見ないと困難が予想され。

測定は常温です。しかし液体窒素で冷却中に組織変化し膨張を済ませるので、やはり0.1～0.2％変わってるはずです。

＞カテゴリーが“溶接・組立技術”

にイチャモン付けたのがそもそもありえない話。設計者なら誰でもわかること。
そこに付け入って徘徊が素人な熱処理について勝手にねじ曲げただけで、結果全くのオマジャマ虫。

此処は管理放置サイトで、かくの如くの惨状です。残念だけど。。。徘徊老人問題についての人生勉強にはなるかも。。。

＞何と、何が、「水掛け論」になっているのでしょうか？

自己矛盾または自家中毒症状または自己免疫疾患。。。(ｵｷﾉﾄﾞｸ)

お礼

2014/12/13 16:20

回答ありがとうございます。

皆様のご意見はやはりサブゼロ処理による寸法変更という結論ですね。

今少し気になるのは、サブゼロ処理（のような事）をして、-150°前後の状態の時は熱膨張係数の影響は受けないのでしょうか。
0.1～0.2％ならば大体φ100に対して0.2mmというのは理に適っていると思うのですが、参考資料の結果というのは常温にての測定だと思うのですが如何でしょうか。

質問者