鋼球の炭素量と硬さ

炭素含有量が鋼球の硬度に与える影響
鋼球の硬さの秘密は炭素と鉄の原子の踊りにあり、炭素含有量が0.2%から0.8%に増加するにつれて段階的に硬さが増加します。これは、金属骨格に補強用の足場を追加するように、炭素原子が鉄の格子に埋め込まれて固溶体を形成するためです。ただし、0.8% を超えると、過剰な炭素は脆い炭化物を形成し、実際に全体の靭性が低下します。

さまざまな用途に応じた炭素含有量の選択

耐摩耗性の要件: ベアリング鋼球には通常 0.95% ～ 1.1% の炭素が含まれており、硬度を高めるためにある程度の靭性が犠牲になります。

耐衝撃性用途: クラッシャー鋼球は、硬度と靭性のバランスを維持するために 0.6% ～ 0.8% の炭素で制御されています。

精密機器: 0.3%-0.5% の低炭素鋼ボールは、寸法安定性が必要な用途に適しています。

熱処理の主な組み合わせ
同じ炭素含有量であっても、熱処理が異なると大幅に異なる特性を示します。焼き入れにより高炭素鋼ボールの硬度は 3 倍に増加します。ただし、内部応力を除去するために焼き戻しと組み合わせる必要があります。中炭素鋼球に焼き入れ焼き戻し処理を施すことにより、良好な硬度を維持しつつ、優れた耐疲労性を実現します。