特徴① 冷間工具鋼を主軸に「硬さ」「変寸」「歪み」を調整
特徴② 素材が持つ特性を最大限に引き出す
特徴③ 経年変寸を従来比5～10分の1に抑制する新熱処理方法「LSP処理」
特徴④ 耐疲労性を向上させる窒化処理
精密冷間金型材料に起こる“経年変寸”という現象
冷間ダイス鋼を用いた金型は、硬さを入れるために熱処理を施します。しかし、この作業によって金型の内部組織には、どうしても不安定な組織が残ってしまいます。
これは残留オーステナイトという組織で、時間の経過とともにマルテンサイト変態を起こします。これにより、金型が徐々に膨張し変寸するのですが、この現象を“経年変寸”といい、お客様と熱処理技術者を困らせる要因となっています。
鋼材は、主に自動車関連部品を製造する精密冷間金型になるため、高度な寸法が求められます。特に経年変寸については「数㎛以内に抑制」と要求が厳しく、その対策として熱処理工程でサブゼロ処理やクライオ処理、安定処理等を施しています。
昨今の精密冷間金型の最終仕上げは、ワイヤーカット加工を行うのが主流になりつつあります。これは、金型材の表面にワイヤーを使って高周波電流を放電スパークさせ、溶解、除去する仕上げ方法です。
山一ハガネでは、サブゼロ処理等を施した金型であってもワイヤーカット加工の影響で、製品表層部分が再加熱状態となり、結果、経年変寸が発生しやすくなることに着目。その経年変寸を最小化する新しい熱処理「LSP処理」を開発しました。
特許技術「LSP処理」の開発で“動かない”金型の作成に成功
日本の山一ハガネ熱処理事業部では、お客様から「金型が動く」と問題視されていた変寸対策に取り組みました。
SLDと8％Cr材を対象に、焼入れ→焼戻し→安定処理→ワイヤーカット加工を実施。このテスト材にLSP処理を追加実施したものと処理なしのもの、それぞれの膨張量を、三次元測定機で300日間測定し続けました。
そして、経年変寸を最大2㎛に抑えることに成功。特許を取得し、精密冷間金型の長寿命化と製品歩留まりの向上に貢献。山一ハガネベトナムでも、LSP処理で“動かない金型”を提供いたします。
山一ハガネベトナムの熱処理の強み
①優れた均一加熱性能
・グラファイト製ソリッドヒ－タ－を４面配置
⇒ 効果的なふく射加熱となり高温域から低温域まで安定した均熱性
②冷却性能
・加圧冷却 … 最大６Barまで可能（インバ－タ－制御）
・マスフロ－方式 … ノズルフロ－方式に比べ、材料面には平行流れ
⇒ 均一な冷却が可能
・冷却方向上下切換機構
⇒ ガス流れを上→下、下→上に瞬時に切換え可能
⇒ 切換えタクト時間を任意に設定可能
・冷却速度制御機能
⇒ ファンモ－タ－の電源値により制御可能（最大負荷運転）
鋼に窒素を浸漬させ鉄鋼製品の硬度を高める“窒化処理”
- 低温で処理する為、熱処理変形が少ない
- 耐摩耗性が高く、使用温度５００℃まで硬度低下しない
- 塩水、湿気、アルカリ、燃焼生成物、さらに５５０℃程度までの加熱蒸気に対して十分な耐食性を持つ
- 材料の耐疲労性を向上させる。特に窒化層が持つ高い圧縮残留応力は切欠部の耐疲労性を著しく向上させる
- 摺動部での相手材とのかじりが発生しにくい
- ガスが届く範囲であれば硬化することが可能で、小間隙の処理や内径の処理が容易
- ガス窒化は環境面・安全衛生面での問題が少ない
日本の山一ハガネ本社との技術交流
山一ハガネベトナムでは、技術力と品質向上のため、日本の山一ハガネ本社から技術者を受け入れて技術交流を実施。
また、山一ハガネベトナムのスタッフを日本に派遣し、日本の設備で最高の技術を習得した後帰国、山一ハガネベトナムの熱処理品質向上につなげています。
「熱処理」設備詳細
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 真空焼入炉 | 中外炉工業 | VT-40 | 3 | 610x610x920 |
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 真空焼入炉 | 中外炉工業 | VF-40ⅢPR | 1 | 610x610x920 |
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 大気焼戻炉 | サーマル | RH6Z/T | 2 | 400x500x500 |
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 真空洗浄機 | 中外炉工業 | HSN-S1-D | 1 | 610x610x920 |
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 真空ガス軟窒化炉 | 中外炉工業 | VN-55 | 1 | 610x610x920 |
「分析測定」設備詳細
| 設備名称 | 製造業者 | 用途 |
|---|
| ロックウェル硬度計 | ミツトヨ | 金属硬さ測定 |
| 設備名称 | 製造業者 | |
|---|
| ショア硬度計 | シロキ産業 | 金属硬さ測定 |
| 設備名称 | 製造業者 | 用途 |
|---|
| マイクロビッカ－ス硬度計 | ミツトヨ | 金属硬さ測定 |
| 設備名称 | 製造業者 | 用途 |
|---|
| 試料切断機（マイクロビッカ－ス用） | ハルツォク | 金属切断 |
「熱処理」設備一覧
| 設備名称 | 製造業者 | 型番 | 保有数 | 稼働範囲(mm) |
|---|
| 真空焼入炉 | 中外炉工業 | VF-40ⅢPR | 1 | 610x610x920 |
| 真空焼入炉 | 中外炉工業 | VT-40 | 3 | 610x610x920 |
| 大気焼戻炉 | サーマル | RH6Z/T | 2 | 400x500x500 |
| 真空ガス軟窒化炉 | 中外炉工業 | VN-55 | 1 | 610x610x920 |
| 真空洗浄機 | 中外炉工業 | HSN-S1-D | 1 | 610x610x920 |
「分析測定装置」設備一覧
| 設備名称 | 製造業者 | 用途 |
|---|
| Ｘ線金属分析機 | リガク | 成分分析 |
| ロックウェル硬度計 | ミツトヨ | 金属硬さ測定 |
| ショア硬度計 | シロキ産業 | 金属硬さ測定 |
| マイクロビッカ－ス硬度計 | ミツトヨ | 金属硬さ測定 |
| 試料切断機（マイクロビッカ－ス用） | ハルツォク | 金属切断 |
| 矯正プレス | マサダ | 金属プレス |
