熱処理、焼入れ、焼戻し、焼鈍、正規化、時効処理など

何が急冷するのか:

焼入れ（焼き入れとも呼ばれる）とは、鋼材を加熱し、その後、表面または鋼材全体の硬度が著しく増加する速度で冷却する工程です。真空焼入れの場合、この工程は真空炉で行われ、最高1,300℃まで加熱できます。焼入れ方法は処理対象材料によって異なりますが、窒素を用いたガス焼入れが最も一般的です。

ほとんどの場合、焼入れはその後の再加熱、すなわち焼戻しと併せて行われます。材料によっては、焼入れによって硬度と耐摩耗性が向上したり、靭性と硬度の比率が調整されたりします。

焼き入れとは何か:

焼戻しは、鋼や鉄系合金などの金属に施される熱処理プロセスであり、硬度を下げることで靭性を高め、通常は延性も向上させます。焼戻しは通常、硬化プロセスの後に、金属を臨界点未満の温度で一定時間加熱し、その後冷却することによって行われます。焼戻しされていない鋼は非常に硬いですが、多くの場合、ほとんどの用途には脆すぎます。炭素鋼や冷間工具鋼は低温で焼戻しされることが多く、高速度鋼や熱間工具鋼は高温で焼戻しされます。

アニーリングとは:

真空中でのアニール

焼きなまし熱処理は、部品を加熱し、その後ゆっくり冷却することで部品の構造を柔らかくし、後続の成形ステップに向けて材料構造を最適化するプロセスです。

真空下で焼鈍処理すると、大気下での処理に比べて以下の利点が得られます。

粒界酸化 (IGO) および表面酸化を回避し、脱炭領域を回避します。金属の空白表面は熱処理後の部品の表面をきれいにし、部品の洗浄は不要です。

最も一般的なアニーリングプロセスは次のとおりです。

応力除去焼鈍は、部品の内部応力を低減することを目的として、約650℃の温度で行われます。これらの残留応力は、鋳造やグリーン機械加工などの前工程によって発生します。

残留応力は、特に薄肉部品の場合、熱処理工程中に望ましくない歪みを引き起こす可能性があります。そのため、実際の熱処理工程の前に、応力除去処理によってこれらの応力を除去することをお勧めします。

冷間成形操作後には、初期の微細構造を取り戻すために再結晶焼鈍が必要です。

解決策と老化とは何か

時効処理は、金属組織内に合金材料の析出物を生成させることで強度を高めるプロセスです。溶体化処理とは、合金を適切な温度まで加熱し、1つまたは複数の成分が固溶体になるまで十分な時間その温度に保持した後、これらの成分が溶解したままとなるまで急速冷却する処理です。その後の析出熱処理により、これらの成分は自然に（室温で）または人工的に（高温で）制御的に放出されます。

熱処理に推奨される炉