ばね教室

低温焼き鈍し(テンパー処理)


低温焼鈍(テンパー処理)について

冷間成形を行うばねの熱処理として、最も一般的な処理である 低温焼き鈍しについて説明をさせて頂きます。

低温焼き鈍しはテンパー処理、ブルーイングと呼ばれています。 ブルーイングの由来は硬鋼線・ピアノ線を低温焼き鈍しをすることにより青色のテンパーカラーが付くことから呼ばれています。

 
▼ 低温焼き鈍しをする目的について

冷間でばね加工すると加工部分に残留応力を生じて、ばねの寸法変化や弾性疲れ強さを損なうため、その残留応力を取り除く事にある。

冷間で引抜き加工されたピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線などの加工硬化をおこしている材料自体の機械的性質の改善をする事にある。

 
▼ 低温焼鈍による機械的性質の変化

低温焼鈍によって一番変化が起こるのは弾性限、次いで耐力である。

弾性限、耐力が増大するということはばねがヘタリにくくなる、ばね限界値が上昇したということである。

※低温焼鈍で耐ヘタリ性が良くなるのは弾性限が上昇するためで、引張強さや硬さが増大するためではありません。

 
▼ 圧縮コイルばねの施行

         
表面処理
   
コイリング
低温焼鈍
端面研削
セッチング
表面処理
         
ショットピーニング
低温焼鈍
 
▼ 引張りコイルばねの施行

コイリング
フック起し
低温焼鈍
表面処理
   
                 
コイリング
低温焼鈍
フック起し
温焼鈍
表面処理

低温焼鈍の温度と時間の注意点

 
▼ 引張りコイルばね

成形後に300℃を超える温度で処理を行うと、初張力が消失してしまうため、通常は200~250度で処理を行う

 
▼ 高温に注意

ステンレス鋼線の場合は450℃を超えてしまうと、不動態被膜が粗雑化してしまうため、防錆能力が低下してしまう。

高温の処理により、機械的性質の低下に繋がります。(ステンレス鋼線は400℃以下、ピアノ線・硬鋼線は350℃以下、リン青銅250℃以下が目安です。)

 
▼ 熱処理炉の種類

小物ばねでは最高温度が500℃程度の電気炉が一般的に良く使用されています。低温焼きなまし炉・テンパー炉と呼ばれていますが、大まかにはベルトコンベアによる連続式とバッチ式の2種類が有ります。

加熱能力や作業性、保守性や環境性を考慮して最適な熱処理炉の選択が必要です。




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