ニュース - スラグスクレーパーコンベヤチェーン（丸型リンクチェーン）の材質と硬度

のために丸型リンクチェーンスラグスクレーパーコンベアに使用される鋼材は、卓越した強度、耐摩耗性、および高温や摩耗環境に耐える能力を備えている必要がある。

17CrNiMo6と23MnNiMoCr54はどちらも高品質合金鋼で、スラグスクレーパーコンベアの丸型リンクチェーンなど、重荷重用途によく使用されます。これらの鋼は、特に浸炭による表面硬化処理を施した場合、優れた硬度、靭性、耐摩耗性で知られています。以下に、これらの材料の熱処理と浸炭処理に関する詳細なガイドを示します。

17CrNiMo6 (1.6587)

これは、優れた芯部靭性と浸炭後の表面硬度を有するクロム・ニッケル・モリブデン合金鋼です。歯車、チェーン、その他高い耐摩耗性が求められる部品に広く使用されています。

17CrNiMo6の熱処理

1. 正規化（オプション）：

目的：結晶粒構造を微細化し、被削性を向上させる。

温度：880～920℃。

冷却方式：空冷。

2. 浸炭処理：

目的：表面の炭素含有量を増加させ、硬く耐摩耗性に優れた層を形成する。

温度：880～930℃。

- 雰囲気：炭素を豊富に含む環境（例：吸熱ガスを用いたガス浸炭、または液体浸炭）。

- 時間：必要なケースの深さ（通常0.5～2.0mm）によって異なります。例：

- ケースの厚さ0.5mmの場合：約4～6時間。

- ケースの厚さ1.0mmの場合：約8～10時間。

- 炭素ポテンシャル：0.8～1.0％（高い表面炭素含有量を実現するため）。

3. 急冷：

目的：高炭素表面層を硬いマルテンサイトに変化させる。

- 温度：浸炭直後に油中で急冷する（例：60～80℃）。

・冷却速度：歪みを避けるために制御されています。

4. 焼き戻し：

目的：脆性を低減し、靭性を向上させる。

温度：150～200℃（高硬度の場合）または400～450℃（靭性向上の場合）。

所要時間：1～2時間。

5. 最終硬度：

表面硬度：58～62 HRC。

- コア硬度：30～40 HRC。

23MnNiMoCr54 (1.7131)

これは、優れた焼入れ性と靭性を備えたマンガン・ニッケル・モリブデン・クロム合金鋼です。高い強度と耐摩耗性が求められる部品によく使用されます。

23MnNiMoCr54の熱処理

1. 正規化（オプション）：

目的：均一性と加工性を向上させる。

温度：870～910℃。

冷却方式：空冷。

2. 浸炭処理：

目的：耐摩耗性を高めるために、高炭素表面層を形成する。

温度：880～930℃。

- 雰囲気：炭素を豊富に含む環境（例：ガス浸炭または液体浸炭）。

- 時間：希望する表面処理の深さによって異なります（17CrNiMo6と同様）。

・炭素排出ポテンシャル：0.8～1.0％。

3. 急冷：

目的：表面層を硬化させる。

- 温度：油で急冷する（例：60～80℃）。

・冷却速度：歪みを最小限に抑えるように制御されています。

4. 焼き戻し：

目的：硬度と靭性のバランスを取る。

温度：150～200℃（高硬度の場合）または400～450℃（靭性向上の場合）。

所要時間：1～2時間。

5. 最終硬度：

表面硬度：58～62 HRC。

- コア硬度：30～40 HRC。

浸炭処理の主要パラメータ

・ケース深さ：用途に応じて、通常0.5～2.0mm。スラグスクレーパーチェーンの場合は、1.0～1.5mmのケース深さが適している場合が多い。

・表面炭素含有量：0.8～1.0％で高硬度を確保。

- 焼入れ媒体：これらの鋼材には、割れや歪みを防ぐために油が推奨されます。

- 焼き戻し：硬度を最大化するには低温（150～200℃）で焼き戻しを行い、靭性を向上させるには高温（400～450℃）で焼き戻しを行います。

17CrNiMo6および23MnNiMoCr54の浸炭処理の利点

1. 高い表面硬度：58～62HRCの硬度を実現し、優れた耐摩耗性を発揮します。

2. 強靭なコア：衝撃や疲労に耐える延性のあるコア（30～40 HRC）を維持します。

3. 耐久性：摩耗や衝撃が頻繁に発生するスラグ処理などの過酷な環境に最適です。

4. ケース深さの制御：特定の用途に基づいてカスタマイズが可能です。

治療後の留意事項

1. ショットピーニング：

表面に圧縮応力を加えることで、疲労強度を向上させます。

2. 表面仕上げ：

・研削または研磨を行うことで、所望の表面仕上げと寸法精度を実現できます。

3. 品質管理：

適切な浸炭深さと硬度を確保するために、硬度試験（例：ロックウェルC硬度）および微細構造解析を実施する。

硬度試験は、17CrNiMo6や23MnNiMoCr54などの材料で作られた丸型リンクチェーンの品質と性能を確保する上で、特に浸炭処理や熱処理後には重要なステップとなります。以下に、丸型リンクチェーンの硬度試験に関する包括的なガイドと推奨事項を示します。

硬度試験の重要性

1. 表面硬度：チェーンリンクの浸炭層が所望の耐摩耗性を達成していることを確認します。

2. コア硬度：チェーンリンクコア材の靭性と延性を検証します。

3. 品質管理：熱処理工程が正しく行われたことを確認します。

4. 一貫性：チェーンリンク全体にわたって均一性を確保します。

丸型リンクチェーンの硬度試験方法

浸炭処理されたチェーンの場合、一般的に以下の硬度試験方法が用いられます。

1. ロックウェル硬度試験（HRC）

目的：浸炭層の表面硬度を測定する。

- スケール：ロックウェルC（HRC）は、高硬度材料に使用されます。

- 手順：

・ダイヤモンド製の円錐形圧子を、大きな荷重がかかった状態でチェーンリンクの表面に押し込む。

・浸透深さを測定し、硬度値に換算する。

- アプリケーション:

表面硬度の測定に最適です（浸炭層の場合、58～62 HRC）。

・機器：ロックウェル硬度計。

2. ビッカース硬さ試験（HV）

目的：ケースやコアなど、特定の箇所における硬度を測定します。

- スケール：ビッカース硬度（HV）。

- 手順：

ダイヤモンドピラミッド型の圧子を材料に押し込む。

・圧痕の対角線の長さを測定し、硬度に換算する。

- アプリケーション:

・表面から中心部までの硬度勾配の測定に適しています。

・機器：ビッカース硬度計。

3. 微小硬度試験

- 目的：微細なレベルで硬度を測定し、ケースとコア全体の硬度プロファイルを評価するためによく使用されます。

- スケール：ビッカース（HV）またはヌープ（HK）。

- 手順：

・小さな圧子を用いて微細な凹みを作る。

硬度は、圧痕の大きさに基づいて算出されます。

- アプリケーション:

硬度勾配と有効浸炭深さを決定するために使用されます。

- 機器：マイクロ硬度計。

4. ブリネル硬度試験（HBW）

目的：コア材の硬度を測定する。

- 尺度：ブリネル硬度（HBW）。

- 手順：

タングステンカーバイド製のボールを、特定の荷重をかけて材料に押し込む。

・圧痕の直径を測定し、硬度に換算する。

- アプリケーション:

・芯部の硬度測定に適しています（30～40 HRC相当）。

・機器：ブリネル硬度計

浸炭チェーンの硬度試験手順

1. 表面硬度試験：

浸炭層の硬度を測定するには、ロックウェルC（HRC）スケールを使用します。

チェーンリンクの表面の複数の箇所を検査し、均一性を確認してください。

予想硬度：58～62 HRC。

2. コア硬度試験：

コア材の硬度を測定するには、ロックウェルC（HRC）またはブリネル（HBW）スケールを使用してください。

・チェーンリンクの断面を切り出し、中心部の硬度を測定することで、コアの強度をテストする。

予想硬度：30～40 HRC。

3. 硬度プロファイル試験：

- ビッカース硬度（HV）またはマイクロ硬度試験を使用して、表面から中心部までの硬度勾配を評価します。

チェーンリンクの断面を準備し、一定間隔（例えば0.1mmごと）でくぼみを付けます。

硬度値をプロットして、有効な浸炭深さを決定します（通常は硬度が550 HVまたは52 HRCまで低下する点）。

スラグスクレーパーコンベヤチェーンの推奨硬度値

表面硬度：58～62 HRC（浸炭焼入れ後）。

・芯部硬度：30～40 HRC（焼き戻し後）。

- 有効浸炭深さ：硬度が550 HVまたは52 HRCまで低下する深さ（要件に応じて通常0.5～2.0 mm）。

品質管理と基準

1. 検査頻度：

各バッチから代表的なチェーンサンプルを選び、硬度試験を実施する。

複数のリンクをテストして、一貫性を確認してください。

2. 基準:

- 硬度試験に関する国際規格（例：ISO 6508）に従う

丸型リンクチェーンの硬度試験に関する追加推奨事項

1. 超音波硬度試験

目的：表面硬度を非破壊的に測定する方法。

- 手順：

超音波プローブを用いて、接触インピーダンスに基づいて硬度を測定する。

- アプリケーション:

完成したチェーンを損傷することなくテストするのに役立ちます。

・機器：超音波硬度計

2. ケースの奥行き測定

目的：チェーンリンクの硬化層の深さを決定します。

- 方法:

- 微小硬度試験：異なる深さでの硬度を測定し、有効浸炭深さ（硬度が550 HVまたは52 HRCまで低下する深さ）を特定します。

- 金属組織分析：顕微鏡で断面を観察し、浸炭深さを視覚的に評価します。

- 手順：

チェーンリンクの断面を切り出す。

試料を研磨およびエッチングして微細構造を明らかにする。

硬化層の深さを測定する。

硬度試験のワークフロー

浸炭処理されたチェーンの硬度試験の手順を段階的に説明します。

1. サンプル準備：

- バッチから代表的なチェーンリンクを選択してください。

表面を清掃し、汚れや水垢を取り除いてください。

- コア硬度および硬度プロファイル試験を行うには、リンクの断面を切り出します。

2. 表面硬度試験：

表面硬度を測定するには、ロックウェル硬度計（HRCスケール）を使用します。

・均一性を確保するため、リンク上の異なる場所で複数回測定を行ってください。

3. コア硬度試験：

・ロックウェル硬度計（HRCスケール）またはブリネル硬度計（HBWスケール）を使用して、コアの硬度を測定します。

断面リンクの中央部をテストする。

4. 硬度プロファイル試験：

ビッカース硬度計またはマイクロ硬度計を使用して、表面から中心部まで一定間隔で硬度を測定します。

硬度値をプロットして、有効浸炭深さを決定する。

5. 文書化と分析：

- すべての硬度値と浸炭深さの測定値を記録してください。

- 結果を規定の要件（例：表面硬度58～62HRC、芯部硬度30～40HRC、浸炭深さ0.5～2.0mm）と比較する。

逸脱箇所を特定し、必要に応じて是正措置を講じる。

共通の課題と解決策

1. 硬度のばらつき：

原因：浸炭または焼入れの不均一。

解決策：浸炭処理中は温度と炭素ポテンシャルを均一に保ち、焼入れ中は適切な攪拌を行う。

2. 表面硬度が低い：

原因：炭素含有量不足または不適切な急冷。

- 解決策：浸炭処理中の炭素ポテンシャルを確認し、適切な焼入れ条件（例：油温、冷却速度）を確保する。

3. ケースの奥行きが過剰である:

原因：浸炭時間の延長または浸炭温度の上昇。

解決策：目的とする浸炭深さに基づいて、浸炭時間と温度を最適化する。

4. 焼入れ時の歪み：

原因：急速な冷却または不均一な冷却。

解決策：制御された焼入れ方法（例：攪拌を伴う油焼入れ）を使用し、応力除去処理を検討する。

規格および参考文献

- ISO 6508：ロックウェル硬度試験。

- ISO 6507：ビッカース硬度試験。

- ISO 6506：ブリネル硬度試験。

- ASTM E18：ロックウェル硬度の標準試験方法。

- ASTM E384：微小圧痕硬度の標準試験方法。

最終勧告

1. 定期校正：

硬度試験装置の精度を確保するため、認定された基準ブロックを用いて定期的に校正を行ってください。

2. トレーニング：

・作業員が適切な硬度試験技術と機器の使用方法について訓練を受けていることを確認する。

3. 品質管理：

・定期的な硬度試験および文書化を含む、堅牢な品質管理プロセスを導入する。

4. サプライヤーとの連携：

・材料供給業者および熱処理施設と緊密に連携し、一貫した品質を確保する。

投稿日時：2025年2月4日

スラグスクレーパーコンベヤチェーン（丸型リンクチェーン）の材質と硬度

17CrNiMo6 (1.6587)

23MnNiMoCr54 (1.7131)

浸炭処理の主要パラメータ

17CrNiMo6および23MnNiMoCr54の浸炭処理の利点

治療後の留意事項

硬度試験の重要性

丸型リンクチェーンの硬度試験方法

浸炭チェーンの硬度試験手順

スラグスクレーパーコンベヤチェーンの推奨硬度値

品質管理と基準

丸型リンクチェーンの硬度試験に関する追加推奨事項

硬度試験のワークフロー

共通の課題と解決策

規格および参考文献

最終勧告

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