センタレス研削後の寸法変化

既回答で指摘されているように、寸法の経年変化の原因となる鋼の組織変化として「残留オーステナイトのマルテンサイト変態」が有名。その体積膨張率はC%により異なり、体積膨張率(%)=4.64-0.53(C%)。

しかし、もともと0.45%C鋼では残留オーステナイトは生成しにくく、生成したとしても焼入状態で高々5%程度。しかも調質ならば600度以上で焼戻しているので、その温度で残留オーステナイトはフェライト+パーライトに変態する。つまり調質S45Cには残留オーステナイトはほとんど存在しない。

今回は0.04%の「収縮」だから上記現象ではない。しかし、これ以外に室温で起こる鋼の組織変化は考えられない。これ以外の現象が原因のはず。

最もありそうなのが、回答(1)指摘の温度。確かに回答(2)指摘のように38度が必要だが。

研削によって表層に加工変質層や応力が発生するが、それらは高々数μの深さであり、径12mmを変化させるほどの力が有りそうもない。機械加工による寸法変化ならば他の回答者の方が詳しいが、それらしい指摘もない。

原因を推定するのに必要な情報。
1.調質加工の焼入温度と焼戻温度
2.調質から研削加工までの保管時間と保管温度
3.研削加工後の寸法測定時の部品温度
4.研削加工の翌日、翌々日での寸法
5.研削加工から出荷検査までの保管時間と保管温度
6.出荷検査時の部品温度

オーステナイトからマルテンサイトになると体積増えるから今回の事例(3～7μmの縮小)だとちょっと矛盾する気もします。

気になる場合は、X線回折法にて残留オーステナイトの測定をしてくれる企業や試験場は結構あるようなので一度、調べてもらう価値はあるかもしれません。

(注：X線回折測定には単結晶用のものと粉末・多結晶用のものがあり今回は粉末用の測定を用いることになります。)

素人の目で疑うのは測定器の狂いでしょうか。

熱処理後の残留オーステナイトが加工後の寸法変化や経年変化を生じさせる事
は既に広く知られています。問題は其の程度の問題であろうが、貴殿の場合は
0.003mmという非常に精度を要される加工のようですから、サブゼロ処理という
センターレス加工前の作業が有効のように思われます。実際に硬度計などにも
用いられる高精度硬さ基準片も硬さの経年変化を防ぐために必ずやっています

回答(3)投稿者： 後（ご）の先（せん）、アフターユー・・・うつべし〃〃
ハンパ設計者の加工素人で内容ハチャメチャで迷惑かけまくりの脳減る地方人
投稿内容の中身が薄い。在り来りのことを言っているに過ぎず代り映えがない
如何にも知識の無さが露呈している。自分自身の脳あるのですか？少しは使え

それに、こんな強度計算も出来ない知識も無い嘘こき老人・設計士を雇う会社
が存在するのか？きっとまともな図面も作れないだろうから、此れも社会悪に
繋がるであろう。お願いですから、もう此処に来ないで下さい。もしまた性懲
りもなく来るなら、もう少しためになることを投稿すれば誰も文句は言わんぞ

少しばかり言い過ぎました。しかし嘘は泥棒の始まりですし技術の森にあって
は技術者の卵もいるだろうから貴殿の嘘は社会悪に繋がるのだから、これだけ
はお止めになって下さい。そ素直に間違ったら謝るのがまっとうな人間です。

貴様はこれらを全て無視してきたらかこそ、これだけ多くの常連の敵を作った

金属の専門家ではないが↓のようにオーステナイトからマルテンサイトに組織
が面心立法組織から体心立法組織に変わることで体積は1.838倍になるという。
従って、金属組織の変化が直接このような寸法変化に繋がるのだろうと思う。
http://ameblo.jp/yoikonokagaku/entry-10160390237.html

そうか、12.002じゃなくって12.1±0.002だったんですね・・・ううむ縮むか？

×　またミスった・・・　12.1±0.002→〇　φ12.01±0.002

機械側（冶具や研削機）の考察は、如何でしょうか？（特に、検査補正方法）

それと、検査方法の考察は？（検査システム等）

センタレスであれば、外周テーパーがあるのでしょうが、設定値を下限にできないのでしょうか？

（特に、検査補正方法）→ 全て、インラインで、砥石フィード、セット冶具フィード、

全数検査をやっている場合には、検証が必要です。

>>研削直後は寸法に入っていたのですが>>出荷前の検査で
>>ほとんどがφ12.005位になっていました

ざっくり熱膨張は
1m／1℃／11μm　→　φ12／1℃／0.132μm

φ12.01狙いで5μm縮むとすると温度差38℃
うーん、温度だけでは無さそうですね

材料の専門家のご回答を是非とも伺いたいです