SUS631（17-7PH）の熱処理でお困りではありませんか？
SUS631（17-7PH）は、高い強度・優れたばね性・耐疲労性・耐食性を兼ね備えた析出硬化系ステンレス鋼です。航空機部品、半導体製造装置、電子機器、精密ばね、ダイヤフラム、ベローズなど、高い信頼性が求められる製品に数多く採用されています。
しかし、その優れた性能を発揮するためには、一般的なステンレス鋼とは比較にならないほど複雑な熱処理工程が必要です。
実際にSUS631の熱処理に対応している熱処理メーカーは決して多くありません。工程数が多く、処理時間も長いため、設備だけではなく豊富な経験と高度な温度管理技術が要求されるからです。
山﨑化学エイチ・テイ株式会社では、この難易度の高いSUS631（17-7PH）の熱処理を長年にわたり手掛けており、お客様の要求仕様に合わせた安定した品質をご提供しています。
SUS631（17-7PH）とは
SUS631は析出硬化系ステンレス鋼（PHステンレス）の一種で、海外では17-7PH Stainless Steelとして広く知られています。
SUS304やSUS316よりも高い強度が得られ、さらに優れた耐疲労性を持つことから、
- 精密ばね
- 半導体製造装置部品
- 航空機部品
- 医療機器部品
- 精密プレス部品
- 電子部品
- シャッター部品
- 治工具
など、高い耐久性と寸法安定性が求められる製品に採用されています。
SUS631の熱処理が難しい理由
SUS631は、一般的な焼入焼戻し鋼のように一度の熱処理で性能が決まる材料ではありません。
要求される機械的特性に応じて、複数の熱処理工程を組み合わせる必要があり、それぞれの工程で厳密な温度管理と保持時間管理が求められます。
① 溶体化処理
SUS631は通常Condition A材として供給されますが、再溶体化が必要な場合には約1,040～1,060℃まで加熱し、十分な保持時間を設けた後に急冷します。
この工程では、炭化物や析出物を固溶させて組織を均一化し、その後の析出硬化処理を安定して行える状態をつくります。
この段階ではまだ十分な硬度は得られておらず、加工性を重視した状態となっています。
② 中間処理（オーステナイト調整処理）
SUS631の熱処理で最も特徴的なのが、この中間処理です。
例えばTH処理では約760℃前後で約90分保持した後に空冷し、RH処理では約950℃前後で保持するなど、目的とする機械的特性によって条件を変更します。
この工程ではオーステナイト組織を適切な状態へ調整し、後工程で十分なマルテンサイト変態と析出硬化が得られるようにします。
わずかな温度差や保持時間の違いでも、最終硬度やばね性、疲労強度に大きな影響を与えるため、高精度な温度管理が欠かせません。
③ サブゼロ処理
TH処理では、中間処理後に**−73℃前後で約8時間保持**するサブゼロ処理を実施することがあります。
この工程は、残留オーステナイトをマルテンサイトへ変態させる重要な工程です。
サブゼロ処理を適切に実施することで、
- 高硬度化
- 寸法安定性向上
- ばね特性向上
- 疲労強度向上
が期待できます。
一方で、保持時間が不足したり、冷却条件が適切でなかったりすると、要求性能を満たせない原因となります。
④ 時効処理（析出硬化処理）
最後に実施するのが、SUS631の性能を決定づける時効処理です。
一般的には約510～570℃で1～4時間程度保持した後、空冷します。
この工程でアルミニウムなどの微細な析出物が形成され、高い引張強さや優れたばね性、耐疲労性が得られます。
温度や保持時間が数十℃、あるいは数十分変わるだけでも、硬度や靭性のバランスが変化するため、製品ごとに最適な条件設定が必要になります。
一つの製品を完成させるまで数日を要することも
SUS631の熱処理は、これらの工程を順番に実施する必要があります。
そのため、一般的な焼入焼戻し鋼のように一日で完了するケースは少なく、中間処理、サブゼロ処理、時効処理まで含めると数日かかることも珍しくありません。
この長時間にわたる工程を安定して管理できるかどうかが、熱処理品質を左右します。
山﨑化学エイチ・テイ株式会社が選ばれる理由
当社ではSUS631の熱処理を数多く手掛けており、工程ごとの管理方法や製品ごとの最適条件について豊富なノウハウを蓄積しています。
品質を安定させるために、
- 炉内温度の定期校正
- 温度分布測定
- 保持時間の管理
- 製品ごとの処理履歴管理
- 製品形状に合わせた炉内配置
- サブゼロ処理設備による安定した冷却管理
などを徹底しています。
また、リヒト精光グループのネットワークを活かし、真空熱処理、浸炭焼入れ、窒化処理、エジソンハード処理なども含め、お客様の用途に合わせた総合的な熱処理をご提案できることも当社の強みです。
SUS631（17-7PH）の熱処理は熱処理専門メーカーへ
SUS631は、材料そのものの性能だけではなく、熱処理品質によって最終性能が大きく左右される材料です。
だからこそ、設備だけではなく、豊富な経験と技術力を持つ熱処理専門メーカーへの依頼が重要になります。
山﨑化学エイチ・テイ株式会社では、SUS631（17-7PH）の複雑な熱処理工程に対応し、試作品から量産品まで幅広く承っています。
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