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SNCM439の金属組織と旧オーステナイト結晶粒界

１．はじめに

　前々回と前回では機械構造用炭素鋼S45Cと機械構造用合金鋼SCM435について、焼入温度や保持時間を変えたときに金属組織や旧オーステナイト結晶粒の大きさがどのように変わるか調べました。今回は、機械構造用合金鋼SNCM439について同様な実験を行ったので結果を紹介します。

２．実験

・供試材　：SNCM439（φ38×10mm）、カッコ内は試料の大きさ
・実験装置：ヤマト科学（株） 電気マッフル炉 F0410
　　　　　　（株）ニコンインステック 倒立型金属顕微鏡 TME3000U-NR型
・熱処理　：焼入温度…850℃, 900℃, 950℃、保持時間…15分, 60分、冷却…油冷
　　　　　　焼戻し… 600℃で2時間保持後に空冷
・金属組織：試験片断面を鏡面研磨および腐食後、金属顕微鏡で観察
・腐食液　：①硝酸アルコール溶液　HNO₃3ml、エチルアルコール 97ml
　　　　　　②（株）山本科学工具研究社製 AGSエッチャント^※
　　　　　　※50℃に加熱して15分浸漬後、1％水酸化ナトリウム水溶液で中和、水洗

３．実験結果

　図1～3に、850、900、950℃の各温度で焼入れ後に600℃で焼戻した結果を示します。前々回や前回の結果と同様に、腐食液①で腐食すると焼戻しマルテンサイト組織が見られ、腐食液②で腐食すると旧オーステナイト結晶粒界が見られることが分かります。また、焼入温度が高いほど、保持時間が長いほど、金属組織や旧オーステナイト結晶粒は粗大化することが分かります。
　ここで、一般的に、旧オーステナイト結晶粒が大きいと深くまで焼きが入ります。焼入温度を高くすると旧オーステナイト結晶粒が大きくなるため、深くまで焼きが入ります。このため、大物部品などに内部まで焼きを入れたい場合、焼入温度を高めにして焼入れすることがあります。この際、旧オーステナイト結晶粒や金属組織が粗大化するため、耐衝撃性（靭性）の低下に注意が必要です。


図1　焼入温度850℃の結果


図2　焼入温度900℃の結果


図3　焼入温度950℃の結果

問い合わせ：新潟県工業技術総合研究所 　　　　　　 県央技術支援センター 　　斎藤　雄治 　 　　　　　TEL：0256-32-5271　　FAX：0256-35-7228