S45熱鍛品の硬度を下げたい場合、再焼戻しだけではだめなのでしょうか？

S45材熱間鍛造品の焼入れ焼戻し処理を行いましたが、内部硬度が規格より高めにでてしまったため、戻し温度を現在の580℃から10-20℃上げて再焼入れ焼戻しするように上司にいわれました。

私の今までの理解では、硬度が低ければ焼入れ・焼き戻しを行い、硬度が高ければ戻しだけ行うと思っていたのですが、上司の話では再焼き入れをしないと組織がわからなくなるので、戻しだけではだめだとのことでした。

仕入先の熱処理メーカーにこのことを指示したところ、指示に反して焼き入れせずに、再焼き戻しのみを行ってしまいました。

仕入先の言い分は、硬度を下げる目的だと焼戻しのみを行うのが普通で、組織が変わるなどというのはナンセンスだということです。

上司からは処理品をすべて廃却するように指示されているので、熱処理メーカーに指示しましたが、私自身もすっきりしません。

教えて頂きたいのですが、この場合は焼き入れ焼き戻しをしたほうがよいのでしょうか？

組織がわからなくなるという話なのですが、S45の変態点は780℃近辺です。これを590℃で再焼戻した場合、組織（ソルバイトでなくなる？）が変化して特定できない得体の知れない組織になってしまうのでしょうか？

上司から強く命令されているので強制的に廃却させる予定ですが、後学のために知りたいと思いこちらに書かせて頂きました。熱処理専門家の方がいらっしゃいましたらご教示頂けますでしょうか？

他の回答者さんと似た回答になると思いますが、許されたし。

> S45材熱間鍛造品の焼入れ焼戻し処理を行いましたが、内部硬度が規格より高めにでて
> しまったため、…
がポイントです。
何故、硬度が高めなら駄目なのでしょうか？
硬度が高ければ引張強さも大きくなります。（硬度と引張強さは、ある範囲は比例する）
多分、欠点である脆さや内部応力による割れを心配してのことでしょう。

でしたら、焼きなまし/焼きならしをして内部応力等を除去してから、今一度熱処理
（焼き入れ/焼き戻し）をした方が良いと考えます。（今度は、少し焼き戻し温度を高目に）

その条件の簡単なURLを以下に紹介しておきます。

■参考URL

http://www.forming.co.jp/database/db1.html

●質問者からのお礼

後（ご）の先（せん）、アフターユー様

回答ありがとうございます。

参考サイトもありがとうございます。

素人に毛が生えた程度の経験だが
上司の方の考え方に賛同したい

＞再焼き入れをしないと組織がわからなくなるので・・・・

一度 焼き戻しの処理がされているので心配は無いとは思うが
焼入れ→焼き戻し はそれほど時間を置かずに処理するのが一般的
時間(日数)を置くと「置き割れ」の危険もある

確かに焼き戻しのみでは変態点にまでは温度は上げないが
純鉄の再結晶温度は350〜450℃

熱処理で時間は重要なファクターでもある
連続的な処理がなされないと組織の変化は少なからず発生するのでは？

一般的なのひずみ取り焼なましは、450〜600℃で1時間半保持程度
今回の場合「焼き戻し」と「焼きなまし」の温度帯は一致する

連続的な処理なら「焼き戻し」と言えるが・・・・

一旦 焼入れ温度の状態まで温度上げて「熱処理履歴」をリセットしようと
したのでは？と想像する

脱炭していなければ再処理も大丈夫だろうが
中途半端な処理は強度的に不安も内在する

各種の強度試験を行い不安要素を取り除かなければ製品にはしない
しかし それまでの手間と費用を掛けるなら作り直した方が得策

と 上司は思考した経緯を想像するし 私もそう考える

性能的に優れているか否かは別にして
均一な製品を作るという意味では賢明な処置と思う。


少し話は脱線するが
黒皮の素材も 黒皮ギリギリの素材取りをすると熱処理で想定の硬度がでないのを
実際に経験済みでもある
黒皮の近くは組織や成分が内部とは違うと聞いた事がある

コストダウンの為の取り組みも分るが
リスクとメリットの秤は機能させて欲しいと思う。

リスクマネージメント無しで安易なコストダウンは逆にコストアップ。

▼回答者からの追記

今回の件は野球に例えるならば「イレギュラー」なのか「エラー」か

本来の処理でトラブルが発生したのだから
ミルシートを確認して問題がないなら 熱処理を疑う

設備的な問題か技術的問題か？

何かイレギュラーが発生したの業者が認識していて
再処理は焼き戻しで対応可能と技術的に説明できるならば
業者の言い分も通りやすい。

エラーを犯したのが原因ならば
技術的な信用は低くなる

具体的な指示を無視してまで処理するなら
最低限 根拠を提示し組織の拡大写真や各部の硬度に問題が無いことを
示す必要があると思う。

仮に エラーをしてもアドバイスも聞かず我流で通す選手なら
たとえ監督のアドバイスが間違っていたとしても信用は得られない
それが廃却処理の指示につながったのでは？

◆質問者からの補足

mytec様

懇切丁寧なご説明大変ありがとうございます。

＞脱炭していなければ再処理も大丈夫だろうが
中途半端な処理は強度的に不安も内在する

すみません。書き忘れていましたが、硬度は、内部硬度が上限ぎりぎりで、表面硬度は規格中央だったので脱炭の可能性もあるのではないかと上司はいっていました、これが理由で焼き入れからやり直すようにいわれてのかと思いました。

まったくの初心者なので、教えて頂きたいのですが、脱炭している場合に焼き入れからやり直す理由は、戻しだけを行っても脱炭が直らず、逆に脱炭部位の硬度を更に下げてしまうからでしょうか。

＞確かに焼き戻しのみでは変態点にまでは温度は上げないが
純鉄の再結晶温度は350〜450℃

＞熱処理で時間は重要なファクターでもある
連続的な処理がなされないと組織の変化は少なからず発生するのでは？

脱炭の話を抜きにしても、今回のケースはイレギュラーであることは確かで、組織の変化は少なからずとも起こっている可能性があり、不安要素が全くないとはいえないと理解しました。

▼回答者からの追記

＞硬度は、内部硬度が上限ぎりぎりで表面硬度は規格中央だった

重ねて「素人に毛が生えた程度の経験」とお断りして

熱処理が原因のトラブルだとすれば
処理温度・処理時間 or 冷却時の方法(冷却時間)が起因すると思う

脱炭するのは 温度を上げ過ぎたり保持時間が長すぎたり が原因と想像する

又、焼き戻しの場合も同様で

http://www.tobu.or.jp/yasashii/book/gj11.htm　

↑にあるように素材や目的により温度だけでなく冷却方法も変わってくる


脱炭している場合は
ある程度までなら再焼入れも可能と思うが
脱炭はそのままでは戻らず浸炭が必用となるはず

http://homepage1.nifty.com/seas/database/heat/carbon.htm

機器のトラブルで予想外の部品が破断したり異常磨耗があるが
大抵は素材や熱処理が起因してるケースが多数と感じる

部品精度に比べ検査をスルーしても組立時に発見される事もほぼ無い
熱処理はすべて外注で社内に硬度計を備えていない会社も多いし
扱い方(測定方法)に疑問のある事も・・・


余談だが
熱処理屋さんの話では 硬度が低い・高い のトラブルは多いそうだ
話を聞かせてくれた熱処理屋さんはしっかりしているが
客先で硬度を確認してからのクレームも結構あるらしい
測定方法が間違いでのケースが大半らしく
薄物や小さい部品・小径丸物などが多いらしい

私の所も数が少なく 熱処理はほとんど他人任せだし 硬度の確認は

http://homepage3.nifty.com/ystl/HdrCataJ.pdf

しか無いが
精度は荒いが 下手な人が硬度計を使うより安定しているよ。


トラブルは嫌だが
考え方によっては良い勉強になる

先々、技術者としての厚みとなると思う
お互い「精進」しましょう。