耐摩耗性

機械加工の基礎：溶射

溶射は、金属やセラミックス、サーメットといった様々な材料を、溶融あるいはそれに近い軟化状態まで加熱し、高速のガス流によって霧状にして加速させ、対象物（母材）の表面に吹き付けて、皮膜を形成させる表面改質技術の総称です。その本質は、あたかも「溶けた材料でスプレー塗装」をするように、母材の表面に、母材とは全く異なる機能を持つ新しい材料の層を積層させることにあります。これにより、母材が本来持たない、耐摩耗性、耐食性、耐熱性、電気絶縁性といった、高度な機能性を表面に付与することができます。

機械材料の基礎：サイアロン

サイアロンは、窒化ケイ素（Si₃N₄）を母体として、その結晶構造の中に、アルミニウムと酸素を原子レベルで取り込ませた、先進的なエンジニアリングセラミックスです。その名称は、構成元素であるSi（ケイ素）、Al（アルミニウム）、O（酸素）、そしてN（窒素）の頭文字を組み合わせたもので、材料の成り立ちそのものを表しています。

機械材料の基礎：ポリアセタール

ポリアセタールは、その分子の主鎖に酸素原子とメチレン基が交互に繰り返されるオキシメチレン構造を持つ、結晶性の熱可塑性樹脂です。一般には、その化学構造からポリオキシメチレン、すなわちPOMという略称で呼ばれています。ポリアミドやポリカーボネートと並び、機械部品に用いられるエンジニアリングプラスチックの代表格であり、特にその優れた機械的性質から「金属に最も近いプラスチック」とも評されます。その応用範囲は、自動車の燃料系部品から、精密機器の歯車やカム、そして日用品のファスナーに至るまで、極めて広大です。

表面処理の基礎：硬質クロムメッキ

硬質クロムめっきは、鉄鋼をはじめとする金属製品の表面に、電気化学的な手法を用いて、硬く、厚いクロムの金属皮膜を析出させる表面処理技術です。工業用クロムめっきとも呼ばれ、その目的は、装飾クロムめっきのような美しい外観を得ることではなく、純粋に機械的な性能、すなわち耐摩耗性、摺動性、耐食性といった、工業製品に求められる機能性を表面に付与することにあります。

表面処理の基礎：熱反応析出拡散法

熱反応析出拡散法は、金型や工具鋼の表面に、極めて硬い金属炭化物の層を形成させる、高度な熱化学的表面硬化処理の一種です。一般には、開発元に由来するTD処理という名称で広く知られています。この技術の本質は、高温の溶融塩の中で、母材である鋼材中の炭素と、溶融塩中に添加された炭化物形成元素を化学反応させ、硬質な炭化物層を鋼材表面に析出させると同時に、母材へと拡散させて一体化させる点にあります。めっきやコーティングのように単に表面に皮膜を「乗せる」のではなく、母材の成分を利用して表面自身を硬質なセラミックス層へと「変質」させるため、得られる皮膜は極めて密着性が高く、決して剥がれることがありません。

表面処理の基礎：水蒸気処理

水蒸気処理は、主に鉄鋼材料や焼結金属部品を、高温の過熱水蒸気雰囲気中で加熱することにより、その表面に緻密で安定した四三酸化鉄（Fe₃O₄）の黒色皮膜を生成させる、熱化学的な表面処理の一種です。一般的に「錆」と聞くと、赤く、もろく、腐食を進行させる有害な赤錆を想像しますが、この水蒸気処理は、意図的に「良性」の錆である黒錆を形成させ、材料表面に新たな機能性を付与する、高度に制御された技術です。

表面処理の基礎：窒化処理

窒化処理は、鋼の表面に窒素を浸透、拡散させることで、極めて硬い窒化層を形成し、部品の表面特性を飛躍的に向上させる表面硬化熱処理の一種です。その最大の目的は、部品の耐摩耗性、耐疲労性、そして耐食性を高めることにあります。焼入れを伴う他の多くの表面硬化法とは一線を画す、窒化処理ならではの最大の特徴は、比較的低い温度で処理を行い、急冷を必要としない無変態硬化処理である点です。これにより、熱処理による部品の寸法変化や変形が極めて少ないという、絶大な工学的利点がもたらされます。

機械材料の基礎：軸受鋼

軸受鋼は、ベアリング鋼とも呼ばれ、転がり軸受、すなわちベアリングの内輪、外輪、そして玉やころといった転動体を製造するために特別に開発された、特殊用途鋼です。ベアリングは、機械の回転部分を滑らかに支持し、摩擦を減らすという極めて重要な役割を担っています。その心臓部である転動体と軌道輪は、運転中に極小の点や線で接触しながら、非常に大きな荷重を繰り返し受け続けます。この極限的な状況下で、何億回、何十億回という回転に耐え抜くため、軸受鋼には他のいかなる鋼材にも見られない、特異で高度な特性が要求されます。

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