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焼きいれによる中空の球の外形と内部の空気について
- 焼きいれによって中空の球を作る場合、外形はどのように変化するのかについて教えてください。
- また、中空の球の内部に空気が残るのかについても教えてください。
- さらに、溶接した部分についても教えていただけると助かります。
- 熱処理
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硬さを上げる目的は引張強さを上げて強度を上げるためでしょうか？ この大きさでφ34mmの穴を開けて焼入したとしても防爆のための役割は果たすかもしれませんが、焼入材の冷却剤が瞬時に入るための役目は果たさないので、肉厚が厚いと外側の硬さが高く、内側の硬さが低く、断面の硬さが傾斜している状態になります。密閉構造で加熱するのは危ないというのは、爆発する危険があるからで、破壊部分が必ずしも溶接部とは限らず、強度的に一番弱い部分から破壊します。廉価なS45C材と比較すると、他の材料は35倍くらいの材料費になり、加工方法が鍛造であると、加工性が良くない材料なので、成形が難しいかもしれません。
完全密閉構造の球を減圧下で真空加熱したり、常圧下で加熱したりするのは、中の気体が何であれとても危険なことなので絶対にやめるべきです。一カ所に空気抜きの穴を開けておいて、HRC40くらいならば工具鋼でガス（空気）冷却で焼入が出来る材料があります（ACD37:日立金属、GO4:大同特殊鋼）。熱処理後にロー付け等で封孔したらどうでしょう。またそのほかに、析出硬化型のステンレス鋼（SUS630)は500℃近辺で均熱するだけでHRC40程度には硬さが上がります。ベリリウム銅でも315℃で時効硬化することによりHRC40近辺の硬さは確保できます。コスト的な問題と、球状に加工する問題を別途検討する必要はあると思いますが。
お礼
ありがとうございます。 危険ということはやはり破裂などする可能性があるということですか？破裂するとすれば溶接したところからでしょうか？ 一応34ミリの穴をあけてからやきいれをしました。 球状加工については鍛造である程度できているので材料費はS45Cにくらべてどれぐらい違うのでしょうか
浮力がある物ですと、焼き入れの際の冷却を水(油)没出来ませんのでシャワー式になると思います。 加熱の際内部の空気が膨張しますので、弱いところから破裂（穴）する可能性があります。 一部穴を開けて置いて焼き入れ後に塞ぐ事は出来ませんか？ または、内部の空気を不活性のガス（窒素、アルゴン等）に置換しておくと平気かも知れません。 以上ご参考まで。
お礼
ありがとうございます。
お礼
すばやい返答ありがとうございます。 一応密封での焼きいれをしてもらい（約50個程）やってもらったんですけど、これは一時的にうまくいったということで数百から数千と行った場合はやはり危険でしょうか？ 硬さをあげる目的としては、表面が硬ければいいと言うことです。材料はやはりS45C（コスト的に厳しいので）で行います。