表面処理に関するQ&A
ねじナビ。スタッフパートちゃんが『表面処理』についての疑問に答えていくよ！
確かに紛らわしいよね。
タッピングねじを使うときは、鉄板にねじを切らなきゃいけないから、ねじ山をしっかり硬くする必要があって、焼入れする時は、表面だけを硬くする“浸炭焼入れ”って方法を使うよ。
それに対して、六角穴付きボルトは強度がすごく大事で、ただ硬いだけじゃダメなんだよね。壊れないように、ある程度の粘り強さも必要になるから、“調質焼入れ”っていう、粘りのある組織を作る焼入れ方法を使うよ。
Q: ステンレスSUS410タッピングに焼入れをする場合どのようにすればいいの？
ステンレスSUS410タッピングに焼き入れをする場合、真空窒化焼入れ焼き戻しっていう処理をするんだけど、まずは金属が酸化しないように真空の中で加熱。それから、表面を硬くするために窒化処理をして、チッソガスを使って焼入れをして、そのままだと硬すぎて割れやすくなっちゃうから、最後に焼き戻しをして、ちょっと粘りを戻してあげるってことをするよ。
Q: ステンレスのオーステナイト系に焼入れするどうなっちゃうの？
小ねじとかボルトによく使われるSUS304とか305、それにXM-7みたいなオーステナイト系のステンレスって、焼入れすると逆に柔らかくなるんだよね。これって“固溶化処理”っていう熱処理で、硬くするんじゃなくて、むしろ加工しやすくしたり、サビにくくしたりするためにやるのよね。
だから、ねじを作るときに『もっと加工しやすくしたいな』とか『耐食性を上げたいな』って思ったら、この処理を使う場合が多いかな。応力も抜けて、材料が安定するから、けっこう便利なんだよ！
以下にざっくりステンレスの系統と特徴を表にまとめたから、参考に見てみてね！
ステンレス鋼の系統と特徴
オーステナイト系（耐食性・加工性に優れる）
| 鋼種 | 主要成分 | 特徴・用途の補足 |
|---|---|---|
| SUS304 | 18Cr-8Ni ≦0.08C | 最も一般的。耐食性・溶接性のバランスが良い。 |
| SUSXM7 | 18Cr-9Ni-3Cu | 304に銅を添加して加工性を良くしたもの。ねじ等を作るのに使用。 |
| SUS301 | 17Cr-7Ni | 304より加工硬化性が高く、バネ等に使用。 |
| SUS302 | 18Cr-8Ni-0.1C | 炭素がやや高く、冷間加工で高強度化可能。 |
| SUS303 | 18Cr-8Ni-高S | 被削性向上のため硫黄添加。自動旋盤加工向け。 |
| SUS304L | 13Cr-0.2C | 溶接後の耐粒界腐食性に優れる低炭素鋼。 |
| SUS316 | 18Cr-12Ni-2.5Mo | Mo添加で耐孔食性を強化。海水・化学環境向け。 |
析出硬化系（高強度と耐食性を両立）
| 鋼種 | 主要成分 | 特徴・用途の補足 |
|---|---|---|
| SUS630（17-4PH） | 17Cr-4Ni-4Cu-Nb | 時効処理で高強度化。シャフト、タービン、航空部品等。 |
| SUS631 | 17Cr-7Ni-1Al | 冷間加工＋熱処理で高強度を得る用途に使用。 |
マルテンサイト系（焼入れで硬化する）
| 鋼種 | 主要成分 | 特徴・用途の補足 |
|---|---|---|
| SUS410 | 13Cr ≦0.15C | 焼入れで硬化。機械部品や刃物に使用。 |
| SUS416 | 13Cr-0.1C-高S | 被削性が良く、自動旋盤加工に適する。 |
| SUS420J2 | 13Cr-0.3C | 高い焼入硬度が得られ、刃物用途に向く。 |
フェライト系（熱膨張が小さく、耐食性も良好）
| 鋼種 | 主要成分 | 特徴・用途の補足 |
|---|---|---|
| SUS430 | 18Cr ≦0.12C | 安価で家庭用品や建築内装に広く使用。 |
| SUS434 | 18Cr-1Mo | Mo添加で耐食性向上。自動車外装などに利用。 |
| SUSXM27 | 26Cr-0.5Mo-Nb-極低（C,N） | 高純度フェライト鋼。化学プラントや海水環境向け。 |
Q: タッピングねじの焼入れと六角穴付ボルトの焼入れの違いって何？