窒化鋼とは？
ちっかこう
窒化鋼とは、窒化処理によって表面に硬化層を形成させた鋼のことで、高い表面硬度と耐摩耗性・耐疲労性を持つ機械部品用材料です。
窒化鋼（ちっかこう）は、アルミニウム・クロム・モリブデン・バナジウムなどの窒化物形成元素を含む合金鋼を素材として、窒化処理（鋼の表面に窒素を拡散浸透させる熱処理）を施したものです。窒素原子が表面から数十〜数百マイクロメートルの深さまで浸入し、合金元素と結合して極めて硬い窒化物を形成することで、表面硬さが飛躍的に高まります。
窒化処理の主な特徴は以下のとおりです。
- 高表面硬度: ビッカース硬さが900〜1200 HV以上に達し、浸炭・焼入れを超える硬さが得られます。
- 低変形・高寸法精度: 処理温度が500〜570℃程度と低く、焼入れほど大きな変形（ひずみ）が生じません。
- 耐摩耗性と耐疲労性: 硬化層が圧縮残留応力を付与するため、疲労破壊に対する抵抗が高まります。
- 耐腐食性の向上: 表面に窒化物層が形成されることで錆に対する抵抗性も改善されます。
代表的な窒化鋼材にはJIS規格のSACM645（Al-Cr-Mo系）があります。主な用途はクランクシャフト・カムシャフト・歯車・射出成形機スクリュー・工具など、高い表面硬度と耐摩耗性が要求される機械部品です。
使い方・例文
自動車エンジンのクランクシャフトに窒化処理を施すと、表面が非常に硬くなって摩耗に強くなる一方、内部は粘り強い靱性を保つため、過酷な繰り返し荷重にも耐えられる構造となります。
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