鍛造後の42Crmo/Cr5複合ローラーに650℃の焼鈍炉を使用する意義は何ですか？

重要な意義は、鍛造の激しい変形中に発生する相当な残留応力を除去することにあります。この一定温度を維持し、その後に徐冷を行うことで、複合材料の剥離や亀裂を防ぎ、部品の寸法安定性と構造的健全性を確保します。

中核的な洞察 鍛造プロセスにより、複合金属は不均衡な内部張力を持つ、高度にストレスのかかった状態になります。650℃の焼鈍段階は「応力均等化剤」として機能し、異なる金属層が熱挙動を整列させ、接合界面の構造的完全性を固定します。

応力緩和のメカニズム

鍛造は高圧の機械的変形を伴い、多くの場合、ビレットを1150℃もの高温に加熱した後に行われます。これにより、金属の分子構造内にかなりの内部エネルギーと張力が発生します。

ローラーを650℃で保持することにより、結晶格子がリラックスするために必要な熱エネルギーが供給されます。これにより、ローラーの基本的な形状を変更することなく、鍛造プロセスからの蓄積されたエネルギーが解放されます。

複合ローラー（42CrMoとCr5の組み合わせ）の主な課題は、これら2つの異なる材料が異なる速度で膨張・収縮することです。

ローラーが鍛造温度から制御なしで冷却されると、一方の金属が他方よりも速く収縮します。この差収縮は、金属が接する界面で巨大なせん断力を発生させます。

650℃での保持は、コアと複合層間の結合を安定化させることを specifically target しています。

この温度で保持することにより、界面の微細構造が安定した平衡状態に落ち着くことができます。これにより、負荷下で伝播して故障を引き起こす可能性のある脆性相や微細亀裂の形成を防ぎます。

生産サイクルを短縮することで、生産を加速したくなることがよくあります。しかし、複合材料製造においては、これは致命的な間違いです。

650℃の段階をスキップしたり、急いだりすると、ほぼ必ず変形が生じます。内部応力は最終的に自己解放し、機械加工完了後にローラーが歪んだりねじれたりします。

最も深刻なリスクは、壊滅的な亀裂または剥離です。

焼鈍炉による均等化がないと、42CrMoコアとCr5外層間の張力が結合強度を超える可能性があります。これにより層が分離し、高価な鍛造品が完全に無駄になります。

複合ローラーの寿命と性能を確保するために、生産スループット速度よりも熱サイクルを優先する必要があります。

焼鈍段階を受動的な冷却期間ではなく、最終的な結合品質を決定する能動的な製造ステップとして扱ってください。