分類:ステンレス鋼製ハサミゲージ

ゲージ素材としてのSUS420J2

ステンレス製ハサミゲージを特定ユーザー向けに供給し始めたのは1997年以降のことで、それまではYG4で製作し、表面防錆のためにクロムメッキを施したものを供給してきていた。メッキを施した場合でも、測定部の寸法精度の仕立て上げに際しては測定部面上のメッキ層は除却しないといけないから、肝腎なゲージ測定面上での防錆」という点ではなお不完全なものだったわけである。

この点は昔から問題視されていて、その解決法として、ゲージ測定部を先ずメッキ厚み寸法を見越して大きめに仕立て上げ、その後に硬質クロムメッキを施して、その硬質クロムメッキ層が残るようにして最終的に仕立て上げる、という技法が採用されていた実例があった。

この技法の「泣き所」として、硬質クロム層のメッキ厚が決して均等なものではなくて、また、実際のメッキ層厚みがどうなるかは事前にはコントロールが難しいという、あるいは、小寸法のゲージの測定部というワークの「内側」のメッキが難しいという、これらのメッキ技術それ自体の困難さがあり、また、硬質クロム層の硬度が大きいため寸法仕上げに難儀するという問題もあって、うまくできたとしても非常に手間の掛かる高コストなことになってしまう。

そのために、メッキ厚さを均等にコントロールできるとされる「無電解ニッケルメッキ」をベースにして、そのメッキ層の硬度を硬質クロムメッキ並みに高めることができるという処理方法もあるのだが、その硬化処理の際に加熱されるから、ゲージの焼き入れ処理が無意味になってしまう。従って、ナマ材状態で仕立て上げたゲージに無電解ニッケルメッキを施すということにならざるをえないのだが、その場合でも、メッキ層厚みに対して一定割合での不均等さが避けられないということだから、根本的な解決の技法とはならない。

ゲージの母材が焼き入れをしないナマ材のままで良いということであれば、メッキ処理をしないでステンレス鋼それ自体を採用すればいいのではないか?という方向に向く。
試作してみると、柔弱な素材であるため、板ゲージの素材としては適性を欠く。表面処理としていわゆる「窒化処理」を施した場合、窒化処理を施した表面と母材との硬度差が大きすぎて、あまり窒化処理の「深さ」を大きくとることが出来ないということになるわけで、解決には程遠いことが明らかになる。

あれやこれやの経過を経て、SUS420J23に行き着いたわけである。

もちろん、ステンレス鋼中の最大の焼き入れ硬度を補償するSUS440Cという素材があることは承知していたのだが、当時では、入手可能な材料厚みが6mmが限度であって、4-5mmの薄板は作られていないようなことだったので、板ゲージの材料としては偏ってしまう。また、非常に粘り硬い素材であるので切削や研削に往生するということもあって、早々にその採用の検討から外れたのであった。
なお、SUS440Cでの経験を踏まえて、ダイス鋼製ハサミゲージの製作へのスタートラインとなった。

SUS420J2の焼き入れ硬度はHRc56がその上限となる。
ゲージの焼き入れ硬度はHRc60と規定されているところHRc56では最初から話にはならないと否定的判断をされる向きもあるのだが、センターポンチで焼き入れ部分を打てばセンターポンチの先端の方が潰れてゲージ測定部にはその痕跡も残らないというくらいの硬度があるということ、13%クロム鋼であるからその耐摩耗性は充分であること、耐銹性について言えば、表面の酸化クロム層を丈夫なものにすることで簡単には発錆しないように事前に処置できるということを踏まえて、本格的に製作に踏み切ったのであった。

なお、SUS420J2の系統の素材は、ノギスを始め測定工具や測定機器のパーツに広く採用されているもので、板ゲージの材料として用いるということは決して特異なことではない。

ゲージ素材としてのSUS420J2:図1

肉厚用板ゲージ(通止2段タイプ) 

ゲージ素材としてのSUS420J2:図2

肉厚用板ゲージ(通止2段タイプ)