鋼の焼入れとは、鋼を臨界温度 Ac3a (亜共晶鋼) または Ac1 (過共晶鋼) 以上の温度まで加熱し、一定時間保持して、全部または一部をオーステナイト化させた後、臨界冷却速度よりも速い冷却速度で急速冷却して Ms 以下 (または等温 Ms 付近) まで冷却し、マルテンサイト (またはベイナイト) への変態を促す熱処理プロセスです。通常、アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、強化ガラスなどの固溶体材料も、急速冷却プロセスによる熱処理プロセスとして焼入れと呼ばれます。
急冷の目的：
（１）金属の機械的特性を向上させて材料または部品にする。
（２）特殊鋼の材料特性または化学特性を改善する
焼入れ方法：主に単液焼入れ、二液火炎焼入れ、段階焼入れ、等温焼入れ、局所焼入れなど。
焼き戻しとは、焼き入れされた金属を一定の温度まで加熱し、一定時間保持した後、一定の方法で冷却する熱処理工程のことです。焼き戻しは焼き入れ直後に行われる操作であり、通常はワークピースの熱処理の最終工程でもあります。そのため、焼き入れと焼き戻しを組み合わせた工程を最終処理と呼びます。
焼き戻しの役割は以下のとおりです。
（１）組織の安定性を向上させ、加工工程においてワークピースの組織変形が起こらないようにし、ワークピースの形状と特性が安定した状態を維持する。
（２）加工物の性能を向上させ、加工物の形状を安定させるために、内部応力を除去する。
（３）鋼の機械的特性を、使用上の要求を満たすように調整する。
焼き戻しの要件: ワークピースの用途に応じて、使用時の要件を満たすために異なる温度で焼き戻しを行う必要があります。(1) 切削工具、ベアリング、浸炭焼入れ部品、表面焼入れ部品は通常、250 ℃以下の低温焼き戻しで焼き戻しされ、低温焼き戻し後の硬度はほとんど変化せず、内部応力が低減され、靭性がわずかに向上します。(2) ばねは 350 ～ 500 ℃ の中温焼き戻しで、高い弾性と必要な靭性を得ることができます。(3) 中炭素構造鋼部品は通常 500 ～ 600 ℃ の高温焼き戻しで製造され、適切な強度と靭性の良好なマッチングを得る必要があります。
正規化は鋼の靭性を向上させるための熱処理の一種で、鋼部品を 30 ～ 50 ℃ 以上の Ac3 温度まで加熱し、一定時間保持した後、空冷します。主な特徴は、冷却速度が戻りよりも速く、焼入れよりも遅いことです。正規化は鋼の結晶粒微細化においてわずかに速い冷却が可能で、補完的に十分な強度を得ることができ、微小な気まぐれ (AKV 値) を大幅に改善し、部品の割れ傾向を低減することができます。一部の低合金熱間圧延鋼板、低合金鋼鍛造品、鋳造品は正規化により、材料の総合的な機械的特性を向上させることができ、切削性能も向上します。
焼きなましとは、金属を一定の温度までゆっくりと加熱し、十分な時間保持した後、適切な速度で冷却する金属熱処理プロセスです。焼きなまし熱処理は、完全焼きなまし、不完全焼きなまし、応力除去焼きなましに分けられます。焼きなましされた材料の機械的特性は、キンゼ引張試験で測定できます。また、硬度試験でも検出できます。多くの鋼材は熱処理された状態で供給され、鋼の硬度試験にはロック硬度計を使用してHRB硬度を測定できます。薄い鋼板、鋼帯、薄肉鋼管の場合は、表面ロック硬度計を使用して、建築材料のHRT硬度を測定できます。
焼入れと焼きなましの目的：1. 鋳造、鍛造、圧延、溶接工程で発生する様々な組織欠陥や残留応力による硬質な組織を除去し、ワークピースの変形や割れを防ぐことで、製品の品質を向上させる。2. 切削加工を容易にするためにワークピースを軟化させる。3. ワークピースの機械的特性を向上させるために、結晶粒を微細化し、組織を改善する。4. 最終熱処理（焼入れ、焼き戻し）が組織基準に適合するようにする。
一般的に用いられる焼きなまし処理は以下のとおりです。
（１）完全焼鈍。粗大過熱組織の機械的特性の低下が生じた後、鋳造、鍛造、溶接によって中・低炭素鋼を精錬するために用いられる。
（２）球状焼鈍。鍛造後の工具鋼や軸受鋼の高い硬度を下げるために用いられる。
（３）等温焼鈍。江都の特定のニッケル、クロム含有量アングル鋼合金構造鋼の高硬度に使用されます。
（４）再結晶焼鈍。トロリー金属線、板材の冷間引抜き、冷間圧延工程における硬化現象（硬度増加、塑性低下）に用いられる。
（５）黒鉛化焼鈍。浸炭体が多く含まれる鋳鉄を、可塑性の良い可鍛鋳鉄にするために用いられる。
（６）拡散焼鈍。合金鋳造品の化学組成を均一にし、その性能を向上させるために使用される。
（７）応力除去焼鈍。鋼鋳物や溶接物の内部応力を除去するために用いられる。
投稿日時：2024年12月1日
