熱処理による円筒材料の変形防止

質問

Ｓ２５Ｃ　外径φ４５０、内径φ３９０(肉厚３０?）長さ２６０の部品です。
後の　タフトライドライドでの加熱による変形を防ぐため、片３?残して焼鈍し、その後仕上げ加工をしました。
次に全面タフトライドＱＰＱ処理（５８０℃）しました。

寸法を測ったら径で０．１小さくなっていました。
図面の寸法公差が±０．０５しかなく公差外れとなりました。
摺動する部品なのでタフトライドが必要です。めっきは高価になります。
タフトライドによる縮小代がはっきりすればそれを見越して仕上げ加工ができます。

加熱による変形を防止する方法はないでしょうか？
変形量を予測することは可能でしょうか?

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

それぐらいは出るだろうナァという感想。
その感想に沿うようなデータ探しをしてみると

ガス窒化の例。材質・処理・処理時間は違うが小寸でもこの程度。
　　http://www.snck.co.jp/gasu.html
　　寸法変化
　　内径180肉厚5　広がり0.04～0.05

＞縮小代がはっきりすればそれを見越して仕上げ加工
変化量の平均値（少なくとも10個位の）が求まれば簡単ですが、バラツキがどうか？が危惧され、それだけで済まないようにも思います。

＞摺動する部品
長い製品なので数カ所の寸法だけでは不充分。歪みの程度すなわち、真円度、円筒度も要求されるはずでそれはどうでしょう？

＞加熱による変形を防止する方法
＞変形量を予測する
同じ意味合いと思えます。
方策として特効薬は無いので、処理前後で前記の歪みを含めてデータを取り現状把握することです。
対策は熱処理屋さんを巻込み、現状把握したデータを元にコレコレのバラツキ以内にして欲しいと要求して改善案試行、その効果判定・・・と進むＱＣ手法を採ることです。

あと、工業試験場に相談すると、測定の問題や改善策についてアドバイスだけでなく一緒に行動してくれる可能性もあります。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
量産ではないので、データを取る費用が捻出できそうもありません。
費用を出してでもデータを取るか、材質を変更する案もありますが、これもコストアップになるので公差を広げられないかお客様と相談してみます。

回答No.2

noname#230359

＞寸法を測ったら径で０．１小さくなっていました。

　小さくなった？

（下記ホームページより抜粋）
表面の窒化層の形成によって外径が数ミクロン大きくなり、
内径は同様に小さくなります。
http://www.uiengineering.com/Html/JP/Tufftride.html

回答 1)さんのデータとは違うが ガス窒化処理程には応力はかからないと思う。

仕上げ加工の測定方法が気になる
２０度ほどの差があれば 外径で0.1mm程度は誤差が出る。

単純に測定方法(温度管理)だけでは無いとは思うが
他の視点からの検証も必要では。

補足

ご指摘のホームページのＱＰ処理(５８０℃）をした結果径で０．１程度小さくなりました。
ちなみに、ＱＰ処理後とＱＰＱ処理（３８０℃）後の径は変化していません。
測定についてはＱＰ処理前と処理後はほぼ同じ温度で測定していますので測定誤差ではないと考えています。