真空炉では硬さが出ないのは何故か？

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 関の刃物まつりで、アッサブと武生特殊鋼の人と話しをして思った。ELMAXやSPGⅡが真空炉の気体冷却では硬さが低くなる事は、メーカーの人達も理解はしていた。しかし根本的な原因については知らない様だった。単に冷却速度が遅いからという理解の様だ。

図は0.3%Cの鋼における合金元素量による臨界冷却速度の変化を示している。0.3%Cの鋼であるが、傾向は他の合金鋼でも似たものと思われる。

Co以外の大抵の元素は、臨界冷却速度を遅くして焼入れ性をよくする。固溶した合金元素により、拡散速度が遅くなるからと考えればいい。

しかしある特定の元素は含有量がある程度以上になると、かえって臨界冷却速度が速くなり焼入れ性が悪くなる。炭化物傾向の大きいVやWがこれに該当する。これらの炭化物は焼入れの際にΓ相に固溶しにくく、溶け残った炭化物が種になりΓ相中の炭素を食うので臨界冷却速度が速くなる。（参考に以前の考察）

ELMAXもSPG2もV含有量が多いので、真空炉の気体冷却で硬さが低くなるのは、これが原因であると思われるが、もう一つ粉末鋼特有の原因があるとも考えている。

粉末鋼は組織中に細かく均一に炭化物が分布しているが、この炭化物が冷却時に炭素を食ってしまい、マルテン化しても基地の炭素量が少なくなり硬さが低くくなる。

高合金の溶製鋼の組織内は共晶(一次)炭化物と析出硬(二次)炭化物に明確に別れるが、粉末鋼においてはその区分が明確ではないらしい。

実際粉末鋼の生材と熱処理後の組織を観察してみると、均一に分布した炭化物は熱処理後の方が全体的に小さくなっている。溶製鋼においては共晶炭化物は熱処理で溶け込まず、析出炭化物の方が溶け込む。

粉末鋼はガスアトマイズにより急冷して粉末を作る訳だが、溶融状態から短時間で炭化物が発生するので共晶反応と析出反応の区別がないのだと思う。

ところでV量の多い溶製鋼のCV134は、真空炉でも十分硬さは出ていた。以前考察したがCV134の様な溶製鋼の場合、Vの大部分は共晶炭化物として組織中に存在するので、熱処理による影響は少ないのかもしれない。

また粉末鋼であっても、V量の少ないRWL34などは真空炉でも十分に硬さは出る。炭化物が細均一に分布しているために、焼入れのオーステナイト化で炭化物の溶け込みもよく、溶製鋼のATS34より硬さは高くなる。

ZDP189なども炭化物の基本がCrによるものなので、硬さが出やすいのだと思われる。

S30V、S35VN、SPGⅡ、ELMAX、magnacut、などのV含有量の多い粉末鋼は真空炉で硬さが出にくい。しかもオーステナイト化温度が中途半端に高目なので、余計に硬さが出にくくなる。耐摩耗性がよいので、硬さは低目でも案外気が付かないのかもしれない。そういった物は実際は硬さが低くても硬く感じる。

ソルトバスで油冷を指定するといいのかもしれないが、S＆R式のやり方では肌の荒れと焼き曲りで現実的ではない。

無理はせずにそこそこの硬さで使うのが妥当なのだろう・・・

10/19追記

図の合金元素量に対する臨界冷却速度の変化のグラフだが、これは0.3%Cの炭素鋼によるものなので、高合金鋼の様な共晶炭化物は存在しない。析出炭化物だけなので、高合金鋼には直接当てはめる事はできない。

しかし先にも書いたが、傾向は似ているはずだ。

要は条件を考慮して、どう変化するのか想像すればいい。

関の刃物まつり

関の刃物まつりに昨日行ってきた。五年ぶりぐらいだろうか。

中央道で行ってみたが、途中工事で渋滞したので須玉で一旦下りた。そしたらエンジンの調子が悪くなってきた。一本失火してる感じだ。

道の駅に寄ってプラグを見たら左の後ろのシリンダの燃え方だ変だ。

よくよく見てみたら、プラグコードがキャブを排気で温めるヒートパイプに接触して溶けていた。ここでリークしていたみたいだ。

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ビニールテープで応急処置して、とりあえず走れる様になった。

諦めて帰ろうかと思ったが、原因が分かってよかったｗ

韮崎からまた中央道に乗ったが途中また工事渋滞があって、関に着いたのは昼過ぎだった。

 

先ずはセトカトラリーに寄ってみた。

マイカルタがないかと思っていたが、もうすでに在庫はなかった。

ナイフ材料の在庫は自分にとって目ぼしいものはほとんどなかった。

それでも小さなMOPやバッファローホーンのスラブはいくらかあった。ATS34のクロスロールの5㎜厚なんてのもあったな・・・

次は善光寺のナイフショーへ。税務署の駐車場にクルマを置けたので近くてよかった。

由緒ありそうな趣のある立派なお寺だ。

暑苦しいアピセと違って涼し気でいい感じの会場だった。

刃物まつりの会場からは少し離れるが、好きな人が結構来ているみたいだ。どの道カスタムナイフなんて好きな人しか買わないから、案外このショーもいいのかもしれない。

善光寺を見終わってアピセに向かう。

途中刃物まつりの中心を抜けてきた。相変わらずの賑わいみたいだ。

アピセに着いた。ドラさんに5年振りぐらいに会ったｗ

隔離部屋にカスタムメーカーがいなくなっていて、全体的にカスタムが減ったのだろうか？

今回は日帰りですぐに帰路につかなければいけなかったので、会場内はザっと見て終わりにした。まあここも今まで通りの賑わいの様だ。

今回買ってきた物色々。

セトカトラリーではニッケルシルバーの圧延材を買った。

材料はもう仕入れないらしい。残念・・・

善光寺のショーにアッサブが出ていたのでELMAXを一枚買った。

板材なのかと思ったら、ブロックを帯鋸で切ったものとの事だった。（放電でない）

板の幅がブロックの厚さ方向だったらしい。

聞くとこのブロックで「板」の扱いらしい。一番薄い板って何㎜なん？って聞いたら「15㎜程度ですｗ」との事だった・・・厚すぎじゃいｗ

ELMAXについて色々聞いてみた。

やはり真空炉の気体冷却では硬さが出にくいそうだ。

オーステナイト化温度も高く、1150℃がいいらしい。しかし硬さはそれほど大きくはならず、概ね61～62がいいところらしい。

耐摩耗性で切れる鋼材だから、硬さはそこそこでもいいのかもしれない。

今回鋼材を買うと熱処理クーポンを千円で売っていた。1150℃、200℃戻し二回の条件らしい。興味はあったが来年2月までとの事だったので、これは買わなかった。多少高くても常に熱処理受けてくれればいいのになｗ

アピセの隔離部屋に出てた武生特殊鋼で、興味があったSPG STRIXを買った。ついででVG10も。

武生さんの鋼材、熱処理でよく曲がるよと言うと、「よく言われますｗ」との事だった・・・なんとかしてくれよｗ

SPG STRIXってのは炭化物の量を抑えて粒も小さくしたものらしい。おそらくVなどの炭化物傾向を高い合金元素を抑えて、炭化物の硬さも低めにして耐摩耗性をそこそこにしているのだと思う。その代わり基地の硬さが出る様にしている様だ。

突出した特性にせずに、全体的な使いやすさを追求しているみたいだな。

オーステナイト化温度は高めな鋼材なので注意が必要だ。

アレイマも出ていた。サンドビックから名前が変わってなんだろうか？と思っていたが、部門が分かれてサンドビックは超硬に特化したらしい。

10C28Mo2はよく使っているが、14C28Nがオーステナイト化1080℃でいけるらしいので、試しに買ってみた。

CRMO7と10C28Mo2との違いについて聞いてみた。相当でっかいインゴットを圧延して作っているらしい。

CRMO7は一次炭化物が無いのが売りだったが、実際観察すると僅かに一次炭化物が残っている。10C28No2は炭化物の粒が揃っていて幾分小さい。硬さが出るのもその辺に理由があるらしい。

10C28Mo2に比較して14C28Nは幾分硬さが出ると思う。耐食性は若干劣り、炭化物粒度と分布に違いがあると思う。見てみるのが楽しみだｗ

ゆっくり見て廻れなかったが、会いたかった人にも会えて、色々知りたい事も分かった。

なんとか行けてよかったｗ

生き物は大変だ

先週からやっと涼しくなったきた。10月に入って油断してたら、昨日の夕方に巣落ちしたらしく蜜が漏れていた。

8月と9月の暑さを乗りきれて、もう大丈夫だろうと思っていたら甘かったw

今朝は雨が降って蜜は流されていた。

底板が暑さ対策で金網を張ったものだったからよかった。板で塞がれていたら、出入口が溢れた蜜で詰まってえらい事になっていた。

 蜂達が漏れた蜜を回収していた。

中を見ようかと思ったが、とりあえず落ち着いているのでそのまま様子を見る事にした。どのみち何もできないしw

ぬっこどもは順調に育っている。

下痢も完治して、軟便だったうんちも適度な硬さになった。

あんこはまだ490gだが、あずきは570gになった。

めいはあまり感心かないが、嫌がる事はないので助かっている。

まあ仲よくやっていけそうだ。

工場長に部下ができたw