/10月2310月,20190著者:sa-maru_002熱処理できますか(パーマロイ編)熱処理できますか(パーマロイ編)今回は「パーマロイ編」になります。パーマロイはニッケルと鉄の合金です。1)高透磁性2)低保磁力3)エネルギー損失僅少の磁性材料です。部品加工すると全てを失ってしまいます。このパーマロイの特性を最大限に引き出すには「磁気焼鈍」(じきしょうどん)と呼ばれる熱処理が必要となります。「設備一覧」に関してはこちらをご覧ください。今回はサーマル化工で熱処理を行っている「パーマロイ」をご説明しますパーマロイにはNi含有率によって名称が異なります。低磁界(人に近い距離)で使用されています。パーマロイは加工を施すと加工硬化が起き、内外部にひずみが起きます。おこない第二段階で内部ひずみ(磁性)を改善させる熱処理を「磁気焼鈍」をおこないます。パーマロイは純鉄やケイ素鋼板に比べて1)異方向エネルギーが少なく2)磁気歪みが小さく3)不純物が少ないという条件が揃わないと材料本来の磁気特性を発揮することが出来ません。この3つを同時に行える工程は高純度の水素雰囲気下で熱処理をおこなう必要があります。そんなことが同時に・・・出来てしまうのがサーマル化工の熱処理技術です。「水素雰囲気による熱処理」に関してはこちらをご覧ください。サーマル化工で熱処理を行っている主な磁性材料です(JIS規格参照)パーマロイは各鋼材メーカーによりブランド化されてます。PB(大同特殊鋼製)などがあります。磁性材料は加工途中に発生する不純物を除去しないと満足な磁気特性が得られません。それにはきわめて純粋な水素雰囲気下での「焼鈍」を各鋼材メーカーで推奨しています。「磁気焼鈍」はこちらをご覧ください。サーマル化工では100μm以下の熱処理が可能な技術を持っていますパーマロイは非常に優秀な材料であるとともに、純鉄に比べ高価になります。その為、熱処理による歩留まり率は極力少なくてはいけません。1点ものである場合も多く、失敗は出来ないという受注例もあります。600°Cから900°Cの間でおこない、炉冷、徐冷が必要です。「磁気焼鈍」になると1100°Cから1150°Cで3時間以上熱処理をおこない炉冷で600°Cまでゆっくりと冷やし(この間に不純物の除去がおこなわれています)600°Cから急冷することによって磁気特性が最大値まであがります。全ての工程で24時間の熱処理が必要となり、一般の会社では現実的には行うことは難しいと思われます。サーマル化工は月から金まで24時間連続操業です。(もしくは真空下)で熱処理をおこなうと金属表面が活性化され溶着がおこります。「炉内一杯に詰め込みすぎ」これは最も溶着する要因となり、特性のばらつきにも繋がり、ほぼ全数が不良となる原因です。「重ねすぎ・治具に入れすぎ」パーマロイは熱処理後、硬度が極端に落ちます。こちらもほぼ全数が不良となってしまいます。切削油やコンタミは製品同士の溶着につながるだけでなく、特性の劣化に直結します。質量が合っているからといってバラバラに投入するのは絶対に行ってはいけません。経験不足」パーマロイは治具への整列、投入量の標準化を図っていても、形状により溶着します。50年以上の経験がある弊社では形状別に投入方法のノウハウがあります。一度熱処理したパーマロイは少しの衝撃で変形、磁気特性の劣化が大きく見られる材料です。サーマル化工では熱処理前後の保磁力測定、衝撃から製品を守る梱包手法のご提案も行っています。「部品加工例」はこちらをご覧ください。今回は「パーマロイ」に関する事例を取り上げました近年は部品形状もより小さく、より細かく、より高精度を求められています。複雑な処理条件にも対応できます。疑問、課題、ご不明な点などございましたら、お問い合わせフォームにご連絡いただければ幸いです。次回は「ステンレス」に関しての投稿になります。いう問い合わせがきます。答えは「いいえ、サーマル化工だけではできないこともあります」になります。「焼きなまし」という聞きなれない熱処理を行っています。この「焼きなまし」は専門用語で「焼鈍」(しょうどん)と呼ばれ、材質により「磁気焼鈍」(じきしょうどん)と呼ばれる特殊工程になります。「設備一覧」に関してはこちらをご覧ください。今回はサーマル化工で熱処理を行っている「軟鉄」をご説明します「軟鉄」の中でも炭素量0.02から0.05%の低炭素鋼は「純鉄」と言われています。この「純鉄」ですが加工を施すと加工硬化が起き、内外部にひずみが起きます。外部ひずみを加工前後に軽減させる熱処理を「応力除去焼鈍」(低温焼鈍ともいいます)内部ひずみ(磁性)を改善させる熱処理を「磁気焼鈍」といいます。これらはどちらの処理もきわめて純粋な水素雰囲気中で「焼鈍」することが必要です。温度による内部ひずみの再結晶化と同時に酸化物を除去することで、金属特性を向上させさまざまな製品へと使用されます。「水素雰囲気による熱処理」に関してはこちらをご覧ください。0種から3種まであり、各鋼材メーカーによりブランド化されてます。ME(大同特殊鋼)などがあります。若干C量が高めですが、多くの製品に使用されています。こちらも加工の形状などにより、多く使用されています。数値がカーボン量になります。軟化処理には長時間の熱処理が必要となり、磁性材料としての特性は得にくくなります。磁性材料は加工途中に発生する不純物を除去しないと満足な磁気特性が得られません。それにはきわめて純粋な水素雰囲気下での「焼鈍」を各鋼材メーカーで推奨しています。「磁気焼鈍」はこちらをご覧ください。サーマル化工では比較的小さなサイズの熱処理を行っていますしかし、最初からお客様の満足する結果に応えられているいるわけではありません。寸法公差であったり、磁気特性であったり、色々あります。それ以外の問題点を改善できないかというお問い合わせを多くいただきます。多いお問い合わせは「製品同士の溶着」が発生です。「磁気焼鈍」になると850°Cから900°Cで12時間以上熱処理をおこないます。(もしくは真空下)で熱処理をおこなうと金属表面が活性化され溶着がおこります。「炉内一杯に詰め込みすぎ」これは硬度、特性のばらつきにも繋がり良品率低下の原因です。炉内のスペース確保のため偏った投入は上記同様の結果となります。切削油やコンタミは製品同士の溶着につながるだけでなく、特性の劣化に直結します。質量が合っているからといってバラバラに投入した場合は溶着変形と原因になります。治具への整列、投入量の標準化を図っていても、形状により溶着します。50年以上の経験がある弊社では形状別に投入方法のノウハウがあります。「部品加工例」はこちらをご覧ください。今回は「純鉄」に関する事例を取り上げました近年は部品形状もより小さく、より細かく、より高精度を求められています。複雑な処理条件にも対応できます。疑問、課題、ご不明な点などございましたら、お問い合わせフォームにご連絡いただければ幸いです。次回は「パーマロイ」に関しての投稿になります。お悩みは対応力が自慢のサーマル化工にお問い合わせください。24時間対応いたします。資料請求もお気軽にどうぞ。