ハイスの酸化温度

質問

ハイスの一般的な焼き戻し温度は550℃～600℃ですよね。

切削加工分野では一般的に600℃後半まで加工可能と聞きます。すなわち硬度が低下しはじめる温度。

焼き戻し温度を超えても硬度が落ちない？のは何故でしょうか。

切りくずに熱が逃げるとか、被作物の熱伝導性の関係とかなのでしょうか。

教えてください。

ご回答ありがとうございました。

大変参考になりました。

『600℃後半まで加工可能』は下記に書いてありました。

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1311506.html

回答No.8

noname#230359

コーティングの効果が高いです

もちろんはげれば溶けます

ええ、何本も溶かしましたよ

重切削で切削部を高温にして切削ぼ軟化させてうんぬんで
空冷　で　ヒートショック...　という人もいますが

相方の刃の方も軟化してるんだが...　とは考えないのかな

低切削高回転が好きです
http://www.sescoi.co.jp/videosmore/cadcam-videos/machining-videos/parts-videos/cadcam-chrono-watch-machining/

宝くじでも当たらんかな

回答No.7

noname#230359

次の質問で触発されたので、前記の直後に切削関係の初歩的参考書６冊ほどの記述を調べた結果を書いておきます。

　　★切削加工の基本知識・]小坂弘道 (著)・日刊工業
　　　http://pub.nikkan.co.jp/books/detail/00001568
　　　　　　　　　　　　　　　　　　耐熱性
　　　　ＨＳＳ－Ｅ　コバルトハイス　550℃
　　　　　　　　　　　（超硬　　　 1000℃）

　　★切削バイトの選び方・使い方
　　　http://pub.nikkan.co.jp/books/detail/00002323
　　　　・・・ハイスは600℃まで硬さが低下しない・・・

　　★他２冊は工具材料の歴史として同じ概念図を採用
　　　　ハイス、超硬・・の登場年代と耐熱性
　　　　ハイスで400℃、超硬で700℃付近に楕円を描く

年代が古いほど刃先温度を正確に計測する手段が無く、推定値であったと思われる。　
結論として、そのような問題、さらに具体的使用条件、特に寿命をどこまで要求するかでも判断基準が変動する、そういったこととも言えるかと

なお高温特性は合金成分で殆ど決まるので、年代を経ても進歩しているとは思えません。

お礼

ご回答ありがとうございました。

年代が古いほど・・・のくだり。確かにそうですね。
また、ドリル加工においては透明な鉄や鋼でもないかぎり『見えない』ですしね。

回答No.6

noname#230359

再出

　■回答（４）
　　URLを確認しますと

　　　　　－－－－－－－－－－　質問者は理解済の事柄　－－－－－－－－－

　　焼き戻しに近い温度での切削油等での焼き戻しは、『600℃後半まで加工可能』なので、
　　　↑　　　↑　　　　　　↑　　　　　　　　　　　　　↑
　　　600℃　＊?　　　　　?？　　　　　　　　　　＊?近い でなく高いのは何故との質問

?切削油？　600℃にもなれば発火。焼入の油は専用があり、焼入と焼戻とを混同。
にしても行数大部分を割いたＵＲＬと結論行が遊離している。

　■回答（５）

　　参考 焼戻しについて 　の　特に（３）高温焼戻し　欄

　　　→高温焼戻しは強じん性が要求されるシャフト類、各種の歯車類、また、ＳＫＨやＳＫＤ
　　　　などの工具類に適用されます。強じん性を必要とする場合には、５５０～６５０℃に
　　　　１時間程度加熱し

靱性を重視する金型部品（ＳＫＤ）機械部品であって、～650℃戻しなら硬さは HRc60より下がるのを許容する。

　　　→焼戻硬化用の戻し温度は５００～６００℃で、冷却は空冷です。

硬さ重視の刃物のハイスはコレ。
なので両者を区別すべき。
回答（１）引用先からも、600℃、650℃、600℃後半　の扱いは峻別すべき微妙な温度。

　　＞初出のURL“高速度工具鋼の知識”や再出のURLから判断しますと、急激に硬度低下しない
　　　のではないかと考えます。

回答（１）で検討済み。
瞬間では耐えるのは事実と思うが、それで持続して切削可能とは言えないし、測って実証されてるとも思えない。

　　＞?形の硬さ曲線を示す高合金熱間金型用鋼などは、、、

??形?ってのは何なんでしょう？　この『熱処理のやさしい話』に３回ほど登場しているが、曲線の形を指すなら?の方が適切と思えるが、判るような説明はありません。

やはり疑問の根本は質問サイトのアヤシゲ回答であって、根拠とする論文が示されたとしても、何で測った？　値は本当？　と疑ってかかるべきでしょう。

→回答（２）氏
これが?上から目線?でしょうか？
更なる（本題以外の）意見は私の
　　『No.39274 Ｓ４５Ｃの特性で見解の相違は放置出来ない！』
を開けてますのでそちらへ

回答No.5

noname#230359

再出です。

質問者さんから、
> 切削加工分野では一般的に600℃後半まで加工可能と聞きます。
や、
> 『600℃後半まで加工可能』は下記に書いてありました。
の記述から、
焼き入れして、速やかに焼き戻ししたSKH(ハイス鋼)は、一定の条件を満たせば、
600℃後半まで加工可能　　ではないかと思います。

初出のURL“高速度工具鋼の知識”や再出のURLから判断しますと、急激に硬度低下しない
のではないかと考えます。

高速度鋼や合金鋼のような合金鋼は５００～６００℃焼戻しにおいて上昇します。
このようにある温度で硬さが上昇する現象を二次硬化現象と云っています。これは残留
オーステナイトのマルテン化と複炭化物の析出によるものです。
なお、高温焼戻しで硬さが低下する度合いを、焼戻し軟化抵抗が大きい、小さいと表現を
しています。
したがって、?形の硬さ曲線を示す高合金熱間金型用鋼などは、高温での軟化抵抗が大きい
といえましょう。
の中の“二次硬化現象”と“高合金熱間金型用鋼などは、高温での軟化抵抗が大きい”が
ポイントと考えます。

硬度は低下するのでしょうが、使用に耐えない低下ではない温度であるが、正確な記述では
ないでしょうか？

上から目線のiwanaiでは、YESかNOか、白か黒かで、グレーゾーン的な考えと資料は
“おれ様！　おれ様！！”では持ちあわせていないので、考えが及ばないのでしょう。
それが、メーカーの記述でも、おれ様が一番って思っているから、…。

> 『600℃後半まで加工可能』は下記に書いてありました。
は、回答(２)の zaumaku 君が記載の
“ハイスの耐熱性をUPするためには、コーティングを施すことが有効で、…”
の要因も大きいと考えます。

詭弁、煙にまく記述をまたしている。

『600℃後半まで加工可能』のメーカー等の記述は、疑う余地があるんではなかったの？

似非関係者は、…の方でしょうね。

上から目線　は、小生だけの記述ではないですよ。

iwanaiの記載は、難解で迷走しているので、初心者には　イミフ　状態となっている。

結局、廻り廻って、

> 年代が古いほど刃先温度を正確に計測する手段が無く、推定値であったと思われる

になったんかい、質問者も疲れるなぁ～　(´Д⊂ﾓｳﾀﾞﾒﾎﾟ

参考URL：

http://www.tobu.or.jp/yasashii/book/gj11.htm

回答No.4

noname#230359

URLを確認しますと、

高速度鋼の熱処理は1200度Ｃ～1300度Ｃの高温から焼き入れします、焼戻し（テンパ－）は高硬度
目的の工具では200度Ｃぐらいが一般的ですが、 ハイスは550度～600度Ｃの高温戻しを行います。
これは550度Ｃ前後で 二次硬化という現象で 焼き入れたままより硬くなる特質があります。
ここで二次硬化と繰り返し焼き戻しの関係を説明しますと、ハイスは Ｗ，Ｃｒなどの元素が多い
ため 一度にマルテンサイトにならず 一部のオ－ステナイトが残ります（残留オ－ステナイト）
そのため一回目の
焼戻しで残留オ－ステナイトをマルテンサイトに変態させること、さらに残留オ－ステナイトから
炭化物を析出させることの操作があいまって硬さアップになるわけです。
二回目の焼戻しは初回もどしで生じたマルテンサイトを焼戻しして安定化させます。

ハイスの焼戻しは ダブルテンパ－が必須条件となります。できれば二次硬化のストレスを除く
意味から 三回のテンパ－が理想的です。また ハイスは熱に強いことから、テンパ－温度より
低い温度環境では耐熱鋼としての用途があります。

との記述があり、
焼き戻しに近い温度での切削油等での焼き戻しは、『600℃後半まで加工可能』なので、
有効なのでしょう。

iwanaiの関連で他の質問での記述で
> 質問内容に無関係な追記には怒り心頭
があるが、やっと小生がガス抜き記述する気持ちが解ったか。
今後は、ハンドネイムの如く　岩魚内(iwanai)／云わないことだね。

参考URL：

http://www.yamato-ss.co.jp/pages/knowledge_16.htm

回答No.3

noname#230359

直接の回答ではなくて申し訳ありません。

＞切削加工分野では一般的に600℃後半まで加工可能

素人の私がネットで当たってみたところ、高速度鋼の誕生のころ、博覧会の
デモンストレーションで、刃先が赤みを帯びる温度まで上がって切削してい
る例を見つけました。赤みが分かるということは、600℃以上の温度に到達
していたことと思います。

ところで、お問い合わせのなかで記載なさった、一般的に600℃後半まで加工
可能というのは、1900年の博覧会よりもずっと最近の事例のように感じます。
ご面倒を掛けて恐縮ですが、後学のため、600℃後半まで加工可能と記載され
ている情報をご教示頂ければ有難く存じます。

情報源が明確になれば、専門家の回答者さんからも、明快な回答が得られそう
に思います。

ご質問者さんは、
「焼戻し温度を超える領域では、硬度が低下するので、切削工具として十分
　な特性を発揮できなくなる。」とお考えのことと思います。

まさに、そのとおりと思います。

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1311506.htmlの回答者さんに、各種の高速
度鋼の 焼戻温度vs.硬度特性 を示して、600℃後半まで加工可能と回答した
考え方を尋ねたいですね。

焼戻温度のような定常的な温度の測定は、大きな技術的な問題は無いように
思いますが、切削加工中の刃先温度は、極めて小さな領域で且つ時間的にも
変化することもありますから、(1)さんご指摘のとおり、そう簡単には測定
できません。

また、加工可能という言葉が、実用的に十分な加工が可能という意味を表し
ているか、短時間であれば何とか加工が可能という意味を表すかでも答え
が異なるでしょう。

「切削加工中の刃先温度をどのように評価するか」「加工可能ということを
どのように評価するか」で、±100℃くらいは答えが異なっても不思議では
なさそうに思います。

信頼できる定量的なデータに基づいてご判断になることが適切と思います。

参考URL：

http://www.asahikougu.co.jp/asahi-hp/gijyutu/zatugaku/index.html

お礼

ご回答ありがとうございました

『600℃後半まで加工可能』は下記に書いてありました。

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1311506.html

回答No.2

noname#230359

・被削材の高温強度がハイスよりも低ければＯＫです
　(例えばアルミ合金）

・焼き戻し温度を超えても硬度が落ちない？
　エンドミル　切削時間よりも非切削空転時間の方が長いので
　　　　　　　刃先が冷却される
　ドリル　　　ステップ加工の場合、非切削時間において刃先が
　　　　　　　冷却される，また切削液による冷却も重要

・切りくずに熱が逃げるとか、被作物の熱伝導性の関係も影響？
　その通りで、炭素鋼などは、切削熱が切りくずやワークに逃げ
　ます。一方で熱伝導率が極めて低いチタン合金は、刃先一点に
　熱が籠ります（故に切削速度を上げることが難しい）。

ハイスの耐熱性をUPするためには、コーティングを施すことが有効
で、たくさん市販されています。

回答No.1

noname#230359

ハイスが何なのかによりますが、
　　大同アミスター　SKH51　焼入焼戻し曲線
　　http://www.amistar.co.jp/on-line/quality/p264-skh51.html

＞焼き戻し温度は550℃～600℃
だけど600℃超えたらガタ落ち。

　　日立金属の粉末ハイス
　　http://www.hitachi-metals-ts.co.jp/product/pdf/tool_sd.pdf
　　HAP72の焼入れ、焼戻し硬さ曲線
高温硬さが最強とされる HAP72 でも600℃手前からガタ落ちしており、やはり＜600℃後半＞は限界を超えている。

　　http://www.hitachi-metals-ts.co.jp/zatsugaku/steel_chara.html
　　高温強さ
　　600℃以下の温度では、材質の差よりも初期硬さの差の影響が大きい傾向があります。
　　700℃では初期硬さの影響は殆どなくなり、W・Moなど高温強さに寄与する元素を多く含む
　　型材の強度が高くなります。

この書き方からはマル秘のハイスは無さそう。タングステンを更に高率で配合すれば700℃近くいく期待はあっても加工性が極端に悪くなる。それなら超硬の方がマシとなると思います。

＞切削加工分野では一般的に600℃後半まで加工可能と聞きます

どういう測りかたをしての結論なのかが問題でしょう。
測定方法は熱電対およびサーモグラフがあるが、僅かな測り方の違いでも差が出るはずで、学会発表などでもツッコミが入りそうな事項。

　　住友電工・切削環境評価技術とその応用
　　http://www.sei.co.jp/tr/pdf/industrial/sei10552.pdf

　　http://www.monozukuri.org/mono/db-dmrc/cutting/basic/cutting_temperature/temperature.htm

　　コベルコ・切削シミュレーション技術
　　http://www.kobelco.co.jp/technology-review/pdf/61_1/084-088.pdf

　　東理科大・切削加工
　　http://www.rs.noda.tus.ac.jp/mhayase/member/hayase/kousaku/8_cutting1.pdf

最高温度は刃先より僅か後になることは共通するが、
切粉の最高温度と刃先最高温度のいずれが高いかは一概に言えないとするのが妥当なようで、

＞切りくずに熱が逃げるとか、被作物の熱伝導性の関係とかなのでしょうか？

やはり測りかたを問うべきかと。

600℃後半
質問サイトはアテになりません・・・当サイトも・・・（笑）

上記　＜最高温度は刃先より僅か後になる＞　を解釈すれば何か説明が付きそうながら、超硬とハイスの材質差と目的に合わせた形の違いとが絡みあっていると思います。

　　http://www.monozukuri.org/mono/db-dmrc/cutting/basic/tool_life/life.htm

　　＞ハイスは550度～600度Ｃの高温戻しを行います

しかし調べた限りハイスの全てで600℃を超えた焼戻をすると硬さが急落する。なのに

　　＞600℃後半まで加工可能

と何故言えるのか？
ヤッパリ当サイトはイミフなアテにならない回答が出るね・・・（笑）