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鍛造品の組織均一化とは?課題と対策・製品を解説

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金型技術
金属プレス加工技術

プレス成形・鍛造における鍛造品の組織均一化とは?

鍛造品における組織均一化とは、金属材料の結晶粒度や成分分布を、製品全体で均一に保つことを指します。これにより、材料の強度、延性、靭性といった機械的性質が向上し、製品の信頼性や耐久性が高まります。特にプレス成形や鍛造といった塑性加工においては、加工中の応力や温度分布の偏りが組織の不均一化を招きやすいため、その制御が重要となります。

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当社では、「アンモニアガス+N2+CO2」の雰囲気中で560~580℃に
2~5時間加熱保持し短時間で効果的な窒化処理を行うガス軟窒化処理を
行っております。

(M).(C)を同時に浸入拡散させる方法で正確にはガス浸炭窒化と
呼ばれますが、処理温度が570℃と低い為(C)の浸入が少なく(N)の
浸入による窒化効果が大きくなります。

【特長】
■鋼種を問わない
■窒化ムラが少なく表面の膚荒れが無い
■処理時間が短い 5~10時間
■窒化防止が出来る
■窒化防止が出来る耐蝕性の向上、窒化層表面に生成する化合物層が
 綴密でありポーラスを生成しにくいため一層の耐蝕性の向上が行われる

※詳細については、お気軽にお問い合わせください。

ガス軟窒化処理サービス

メイネツの「真空熱処理」は真空炉が4基あり、お客様のニーズに沿った処理が行える様々なタイプの真空炉を取り揃えております。
低真空タイプ~高真空タイプ・小さいタイプ~大きなタイプと取り揃えておりますので、小さいサイズや少量の処理はもちろん、比較的大きなサイズのプレス製品等の応力除去・光輝焼鈍等の対応も可能です。
冶具セット、重量物・1600mmまでの長尺物などのご要望があれば、お気軽にご相談ください。

【特長】
■応力除去焼鈍
■磁気焼鈍
■光輝焼鈍
■ステンレスの固溶化処理
■時効処理

『真空熱処理』

液体浸炭焼入、焼戻 、真空熱処理 、ガス軟窒化処理、コーティング各種、ショットブラストなどを取扱う、メイネツの製品をご紹介します。
当ページでは、ガス軟窒化処理、塩浴熱処理、固溶化熱処理、応力除去焼鈍などで製作した製品実績を、業界や材質、納期や熱処理の種類などを写真と共に掲載しています。

熱処理加工や深絞りプレス加工で対応可能な範囲などは、記載されていないサイズについても個別に対応しておりますのでお気軽にお問合せください。

【掲載実績】
■ガス軟窒化処理
・製品名:タップ台  
・業界:電器機器関連
・材質:SPCC    
・納期:中3~4日
・熱処理:ガス軟窒化処理
・その他:亜鉛メッキ処理

『製品実績』

当社では、お客様からお預かり致しました製品を、熱処理用治具にセットする際、
手で並べ、手で取る段取り方法にて行っております。
丁寧な取扱いにより、キズ・打痕を防止致します。
正社員全員が金属熱処理技能士の国家資格を取得しており、
熱処理のプロ集団が御社の製品に心を込めて取り組んでおります。
是非一度、弊社へお問合せ下さい。

金属熱処理加工 製品取り扱いについて

当製品は、ワーク1個単位の生産管理ができます。

炉本体設置スペースはわずか1.7m2。
鍛造機、転造機とのインライン化が可能で、生産変化に伴う配置換えが容易です。

また、コンベア炉に比べて可動部、機器が少ないことも特長です。

【特長】
■コンパクト
■インライン
■高品質処理
■ワーク1個単位の生産管理が可能
■容易な保守

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『鍛造用回転戸』

当社では、輸送機器や産業・工作機械・自動車部品をはじめ、多種多様な
製品の金属熱処理加工、金属表面処理加工を行っております。

焼入れによって生じた長物製品等の反り(曲り)を矯正する「歪取り」や、
独自の調合技術で金属表面を光沢のある黒色にする「黒染め」処理に
自信があり、黒染め槽は最大2000mm以上の大物~極小サイズの物まで
幅広い製品に対応しております。

ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【当社の強み】
■多種多様な製品への対応
■短納期対応(単品・少ロット品)
■固有の熟練技術
■事業継続力強化計画

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

金属熱処理加工サービス

熱処理専門会社として30年以上にわたり積み上げた熱処理技術を集約しました。ホットガスを利用した独自の冷却制御で低歪みを実現(特許第4051347号)。後処理工程を軽減して、トータルコストダウンに貢献します。

熱処理炉 低歪み熱処理炉H.M.Q.

様々なシーンで必要な部品1つからお客様のオリジナルブランド
製品のOEMまで徹底した打ち合わせのもと卓越した技術力と蓄積
されたノウハウでワンランク上のクオリティ高い製品をご提供
させていただき多様なニーズにおこたえします。

加工 機械金属加工

当社では、溶接構造品などの持つストレス(応力)を熱処理によって取り除く
「応力除去焼鈍加工」を中心に、鋼や各種ステンレスなどの結晶組織を
調整し特性を改善する「焼ならし、焼入れ、焼もどし加工」など、
用途・目的に応じてさまざまな熱処理加工を行っています。

さらに熱錆を生じさせない真空炉による熱処理、局部焼鈍加工などにも、
目的に応じて積極的に取り組んでいます。

また、溶接構造品の溶接方法の決定などのために、設計段階で行う試験的な
熱処理加工も実施。より高精度な製品づくりのために、各種測定機器を
駆使した貴重なデータを提供しています。

【概要】
■最大加工寸法:4.4W×4.15H×14.8L
■加工内容:焼鈍・焼入れ・焼戻し・固溶化・真空

※詳しくは、お気軽にお問い合わせください。

金属熱処理加工サービス

日本ジョイント株式会社の製造設備を紹介します。

当社は常に技術革新を図り、各種プラントの配管系列をつなぐ要としての
高圧管継手を開発・製造してきました。

「バッチ式熱処理炉」をはじめ、「マシニングセンター」や、「万能試験機」
「衝撃試験機」などを保有しています。

【保有製造設備】
■バッチ式熱処理炉
■マシニングセンター
■万能試験機
■衝撃試験機
■605パレット

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

日本ジョイント株式会社 製造設備紹介

また、従来それぞれに専用機を必要とした油冷鋼と空冷鋼に加え、高温加熱を要するハイス鋼の熱処理が
この一台で処理可能な複合型熱処理装置です。
全密閉構造の中に加熱室、ガス冷却室、油槽が一体化されており、雰囲気中無酸化焼入れができます。

【特徴】
 ▷ 油冷鋼、空冷鋼、ハイス鋼の焼入れが一台で処理可能
 ▷ 省スペースで設置
 ▷ プログラムで自動運転のため、誰でも簡単操作
 ▷ ヒーターは6面設置のため、良好な温度分布
 ▷ マッフルレス方式やユニットヒーターにより、メンテナンスが簡易


◎詳しくはカタログをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

多機能熱処理装置「SAM型」

当社では、金属に吸収力が高い波長をもつレーザを照射し、
直接表面から加熱し、内部への熱伝導(自己冷却)により表面を
硬くする(焼入れ)、レーザ焼入れを提供しております。

レーザ光の届くところであれば、複雑形状や奥ばった部位の
底面でも処理が可能。

また、マスキングが可能なため必要な範囲のみ加熱することもできます。
ご要望の際は、お気軽にお問い合わせください。

【メリット】
■局所加熱
■ロボット制御
■超低歪
■コストメリット
■短納期

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

レーザ焼入れサービス

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プレス成形・鍛造における鍛造品の組織均一化

プレス成形・鍛造における鍛造品の組織均一化とは?

鍛造品における組織均一化とは、金属材料の結晶粒度や成分分布を、製品全体で均一に保つことを指します。これにより、材料の強度、延性、靭性といった機械的性質が向上し、製品の信頼性や耐久性が高まります。特にプレス成形や鍛造といった塑性加工においては、加工中の応力や温度分布の偏りが組織の不均一化を招きやすいため、その制御が重要となります。

課題

局所的な過熱・過冷による結晶粒の粗大化

加工中の摩擦熱や塑性変形による発熱が局所的に集中し、特定の領域で結晶粒が異常に粗大化することで、機械的性質のばらつきが生じます。

応力集中による組織の歪み・異方性

複雑な形状の金型や加工条件により、材料内部に応力集中が発生し、結晶粒の配向や歪みが不均一になり、異方的な性質を示すことがあります。

成分偏析の助長

合金元素の偏析が加工中に促進され、特定の領域で成分が濃淡となり、強度や耐食性の低下を招く可能性があります。

加工履歴による組織の不均一性

複数回の加工工程を経る中で、各工程での温度や変形量が異なり、最終的な製品全体で組織の均一性が損なわれることがあります。

​対策

最適化された熱処理プロセスの適用

均一な加熱・冷却速度、適切な温度管理を行うことで、結晶粒の成長を抑制し、均一な微細組織を形成します。

金型設計と加工条件の最適化

応力集中を避けるための金型形状の改良や、加工温度・速度の精密な制御により、材料内部の歪みや異方性を低減します。

材料の均質化処理の導入

鍛造前や中間工程で、材料の成分偏析を抑制するための均質化熱処理を適用します。

シミュレーション技術を活用したプロセス設計

有限要素法などのシミュレーションを用いて、加工中の温度・応力分布を予測し、組織均一化に最適な加工パスや条件を事前に検討します。

​対策に役立つ製品例

高精度温度制御装置

鍛造プロセス全体を通して、均一かつ精密な温度制御を実現し、局所的な過熱・過冷を防ぎます。

材料挙動解析ソフトウェア

加工中の材料内部の応力、ひずみ、温度分布を詳細に解析し、組織の不均一化要因を特定・改善します。

先進的な潤滑剤システム

金型と材料間の摩擦を低減し、加工熱の発生を抑制することで、温度分布の均一化に寄与します。

オンライン品質モニタリングシステム

加工中にリアルタイムで材料の温度や変形を計測し、異常を検知してプロセスを自動調整することで、組織の均一性を維持します。

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