（のために丸型リンクチェーンセメント工場のバケットエレベーターや発電所の灰/スクレーパーコンベアなど、要求の厳しい用途で使用されます。これらの部品には、耐摩耗性を確保するための高い表面硬度と、衝撃や疲労に耐えるための強靭で延性のあるコアという、独自の組み合わせが求められます。
目的は、芯材にしっかりと接着された、深層で冶金学的に健全な外層を形成することである。このプロセスには、いくつかの重要なステップが含まれる。
ステップ1：前処理（任意）
- 処理: 正規化。
目的：未加工のチェーンリンクの結晶構造を微細化し、加工性／溶接性を向上させること。
- 基準パラメータ: リンクを 880～920℃ に加熱し、空気中で冷却します。
ステップ2：浸炭
これは炭素が表面に拡散する主要なプロセスです。ガス浸炭は、これらの用途において最も一般的で制御しやすい方法です。
目的：表面の炭素含有量を高め、焼入れ後に極めて硬くなるようにする。
温度：880～930℃。均一なケース深さを確保するには、安定した温度制御が不可欠です。
大気：炭素を豊富に含む大気。典型的には、メタンやプロパンなどの炭化水素が濃縮された吸熱性ガスである。炭素ポテンシャルは慎重に制御する必要がある。
- 炭素ポテンシャル：過剰な炭化物を形成しずに最大の硬度を得るための最適な表面炭素濃度を達成するために、0.8～1.0％に維持してください。
- 時間：必要なケースの深さによって決まります。拡散は時間に依存します。例：
- ケースの厚さが1.0mmの場合：約8～10時間。
- ケースの厚さが 1.5 mm の場合: それに比例して時間が長くなります。
- 深さの仕様：高負荷チェーンの場合、十分なケース深さが必要です。
- 経験則：メーカーは、浸炭深さを棒径の0.1倍から0.21倍までと指定することが多い。
- 絶対深さ：通常は0.5mmから2.0mmの範囲で、スラグやセメント用途では1.0～1.5mmが一般的です。
ステップ3：急冷
目的：高炭素表面層を、硬く耐摩耗性に優れたマルテンサイト組織に変化させること。
- 中温：これらの合金鋼には、油焼入れが最適です。油焼入れは、十分な冷却速度で高い硬度が得られるだけでなく、水焼入れに伴う歪みや割れのリスクを最小限に抑えることができます。
・温度：より均一な冷却速度を得るために、60～80℃に予熱した油がよく使用されます。
ステップ4：焼き戻し
目的：焼入れによって生じる内部応力を緩和し、脆性を低減し、硬度と靭性の最終的なバランスを実現すること。
- 温度と時間:
表面硬度を最大化するには（例：58～62 HRC）、150～200℃の低温で1～2時間焼き戻しを行ってください。
硬度をやや低くして靭性を高める必要がある場合は、400～450℃の焼き戻し温度を使用できます。
ステップ5：施術後ケア（任意ですが推奨）
ショットピーニング：この処理では、チェーン表面に小さな球状の粒子を照射し、圧縮残留応力を発生させます。これにより疲労強度が大幅に向上し、繰り返し荷重を受けるチェーンにとって非常に重要となります。
ケース奥行き測定
これは、浸炭層が摩耗に耐え、負荷がかかった際にケースが崩壊しないのに十分な深さであることを確認するための最も重要な試験です。
- 有効浸炭深さ：これは、表面から硬度が特定の値（通常は550 HV（または52 HRC））まで低下する点までの垂直距離として定義されます。
手順：チェーンリンクの断面を研磨し、エッチング（多くの場合、ニタルを使用）した後、顕微鏡で観察する。マイクロ硬度圧痕を作成し、硬度が550 HVまで低下する正確な深さを決定する。
- 合格基準: 測定された有効ケース深さは、規定された最小値 (例: ≥1.0 mm または「直径の 0.1」ルールに従う) を満たし、リンクの円周全体で均一である必要があります。
冶金学的分析
・微細構造：エッチング処理を施した断面を金属顕微鏡で観察する。目的は、微細粒のマルテンサイト組織から、徐々に強靭なコア組織へと移行していることを確認することである。脆性の原因となる粒界炭化物のネットワークが顕著に存在しないことが求められる。
機械的試験
- 破断力：サンプルチェーンを引張試験機で破壊するまで引っ張り、関連するグレード（グレード2または3など）についてDIN 764またはDIN 766などの規格で規定されている最小破断荷重を満たしているか、またはそれを上回っていることを確認します。
投稿日時：2026年3月23日
