の必要性熱処理トレイ高温に耐えるために、熱処理プロセスにおけるその中心的な役割によって決定され、さまざまな材料のトレイが耐えることができる最大温度は大きく異なります。以下に示します。
1. 高温環境との直接接触
熱処理(焼入れ、焼鈍、焼戻し、浸炭など)は、高温炉で行う必要があり、温度は通常500℃以上です。一部のプロセス(高温焼結やろう付けなど)では、1000℃を超えることさえあります。ワークのキャリアとして、トレイはプロセス全体を通して炉内に配置され、炉内の高温環境に耐えなければなりません。そうでないと、高温のために変形、溶融、または酸化し、ワークの落下、汚染、またはプロセスの失敗を引き起こします。
2. 構造的安定性の確保
材料は高温で軟化、クリープ(ゆっくりと変形)または酸化します。トレイが高温に耐えられない場合、曲がり、ひび割れ、崩壊などの問題が発生します。これにより、自身の耐用年数に影響を与えるだけでなく、構造的な故障によりワークの積み重ねが不安定になり、不均一な加熱、衝突による変形、その他の品質問題を引き起こします。
3. 温度変動への適応
熱処理プロセス中には、温度の上昇と下降に変動が生じる可能性があります(焼入れ中の急速冷却など)。トレイは、材料の耐熱衝撃性の低さによる破損(セラミックトレイなど)やひび割れ(鋳鉄トレイなど)を避けるために、急激な温度変化によって生じる熱応力に耐える必要があります。
材料の種類 | 具体的な材料 | 最高温度(℃) | 備考 |
金属材料 | 通常の耐熱鋼(304) | 600-800 | 中低温熱処理に適しています |
高ニッケルクロム耐熱鋼(310S) | 1200-1300 | 長期使用温度推奨 ≤1100℃ | |
耐熱合金(インコネル) | 1100-1200 | クリープ抵抗は通常の耐熱鋼よりも優れています | |
鋳鉄(ねずみ鋳鉄/ダクタイル鋳鉄) | 500-600 | 600℃以上で容易に酸化および脆化します | |
セラミック材料 | アルミナセラミックス | 1600-1700 | 純粋なアルミナセラミックスはより優れた高温耐性を持っています |
炭化ケイ素セラミックス | 1600-1800 | 耐熱衝撃性はアルミナよりも優れています | |
その他の材料 | グラファイト | 2000-2500 | 真空または不活性ガス中で使用する必要があります(空気中では500℃以上で酸化しやすい) |
概要
高温耐性は、熱処理トレイの主要な性能要件です。それらが耐えることができる最大温度は材料によって異なり、金属トレイは通常600〜1300℃、セラミックトレイは1600℃以上、グラファイトトレイは2000℃以上の温度に耐えることができます(保護雰囲気が必要)。実際の選択を行う際には、特定の熱処理温度、断熱時間、および環境(腐食性ガスにさらされるかどうかなど)に基づいて総合的な判断を行い、材料の耐熱性の不足による故障を回避する必要があります。
の必要性熱処理トレイ高温に耐えるために、熱処理プロセスにおけるその中心的な役割によって決定され、さまざまな材料のトレイが耐えることができる最大温度は大きく異なります。以下に示します。
1. 高温環境との直接接触
熱処理(焼入れ、焼鈍、焼戻し、浸炭など)は、高温炉で行う必要があり、温度は通常500℃以上です。一部のプロセス(高温焼結やろう付けなど)では、1000℃を超えることさえあります。ワークのキャリアとして、トレイはプロセス全体を通して炉内に配置され、炉内の高温環境に耐えなければなりません。そうでないと、高温のために変形、溶融、または酸化し、ワークの落下、汚染、またはプロセスの失敗を引き起こします。
2. 構造的安定性の確保
材料は高温で軟化、クリープ(ゆっくりと変形)または酸化します。トレイが高温に耐えられない場合、曲がり、ひび割れ、崩壊などの問題が発生します。これにより、自身の耐用年数に影響を与えるだけでなく、構造的な故障によりワークの積み重ねが不安定になり、不均一な加熱、衝突による変形、その他の品質問題を引き起こします。
3. 温度変動への適応
熱処理プロセス中には、温度の上昇と下降に変動が生じる可能性があります(焼入れ中の急速冷却など)。トレイは、材料の耐熱衝撃性の低さによる破損(セラミックトレイなど)やひび割れ(鋳鉄トレイなど)を避けるために、急激な温度変化によって生じる熱応力に耐える必要があります。
材料の種類 | 具体的な材料 | 最高温度(℃) | 備考 |
金属材料 | 通常の耐熱鋼(304) | 600-800 | 中低温熱処理に適しています |
高ニッケルクロム耐熱鋼(310S) | 1200-1300 | 長期使用温度推奨 ≤1100℃ | |
耐熱合金(インコネル) | 1100-1200 | クリープ抵抗は通常の耐熱鋼よりも優れています | |
鋳鉄(ねずみ鋳鉄/ダクタイル鋳鉄) | 500-600 | 600℃以上で容易に酸化および脆化します | |
セラミック材料 | アルミナセラミックス | 1600-1700 | 純粋なアルミナセラミックスはより優れた高温耐性を持っています |
炭化ケイ素セラミックス | 1600-1800 | 耐熱衝撃性はアルミナよりも優れています | |
その他の材料 | グラファイト | 2000-2500 | 真空または不活性ガス中で使用する必要があります(空気中では500℃以上で酸化しやすい) |
概要
高温耐性は、熱処理トレイの主要な性能要件です。それらが耐えることができる最大温度は材料によって異なり、金属トレイは通常600〜1300℃、セラミックトレイは1600℃以上、グラファイトトレイは2000℃以上の温度に耐えることができます(保護雰囲気が必要)。実際の選択を行う際には、特定の熱処理温度、断熱時間、および環境(腐食性ガスにさらされるかどうかなど)に基づいて総合的な判断を行い、材料の耐熱性の不足による故障を回避する必要があります。