金属ブログ

「サブゼロ処理（サブゼロ処理、sub-zero treatment）」とは、金属部品（主に工具鋼など）を深冷処理（Cryogenic Treatment）によって改質する工程で、焼入れ後に−75℃〜−196℃程度まで急冷・保持することで、残留オーステナイトをマルテンサイトに変態させ、寸法安定性・硬度・耐摩耗性を向上させるために行われます。

寸法変化について

サブゼロ処理における寸法変化は、材質・形状・熱処理履歴などによって異なりますが、以下のような傾向があります。

一般的な寸法変化の特徴：

• 寸法変化量は非常に小さい（μmレベル）

  • ※焼入れ後の残留オーステナイトがマルテンサイトに変わることで、若干の収縮が発生する。

  • 例：全長100mmの部品で、0.5〜2μm程度の収縮が起こることがある。

• 高精度部品には寸法安定化のために有効

  • 特に研削加工前や最終仕上げ前にサブゼロ処理を行うことで、後工程での寸法変化を抑制できる。

対策・注意点：

• 最終寸法仕上げの前に実施することが推奨される。

• 応力緩和と組み合わせることで、さらに安定性を高めることができる。

• 熱処理前後の寸法測定データを蓄積しておくと、変化予測に役立つ。

用途によっては、−196℃（液体窒素）まで冷却する「超ｻﾌﾞｾﾞﾛ」と呼ばれる工程が使われます。

必要であれば、材質別の寸法変化量の目安も調べられます。