焼入れ（焼き入れとも呼ばれる）とは、鋼（またはその他の合金）を高速で加熱し、その後冷却することで、表面または内部の硬度を大幅に向上させるプロセスです。真空焼入れの場合、このプロセスは真空炉で行われ、最高1,300℃までの温度に達することができます。焼入れ方法は処理する材料によって異なりますが、窒素ガスを用いた焼入れが最も一般的です。
真空ガス冷却：
真空ガス焼入れでは、酸素のない状態で、不活性ガス（N₂）媒体中での対流、および／または減圧状態での熱放射によって材料が加熱されます。鋼は窒素ガス流によって硬化され、過剰圧力を選択することで冷却速度を制御できます。ワークピースの形状に応じて、窒素ガスの吹き込み方向と時間を選択することも可能です。加熱チャンバー内のワークピース上に設置できるパイロット熱電対を用いて、処理中の時間と鋼の温度制御を最適化します。真空炉で熱処理された鋼は、表面の脱炭を起こすことなく、断面全体にわたって規定の強度と硬度を得ます。オーステナイト粒は微細で、国際規格に適合しています。
ばね鋼、冷間加工鋼、焼入れ焼戻し鋼、転がり軸受鋼、熱間加工鋼、工具鋼など、技術的に興味深い鋼合金はほぼすべて、また多数の高合金ステンレス鋼や鋳鉄合金も、この方法で硬化させることができる。
真空油焼入れ
真空油焼入れとは、加熱された材料を真空油で冷却する工程です。炉を真空パージした後、真空または不活性ガス雰囲気下で材料を移送するため、部品表面は油に完全に浸漬されるまで常に保護されます。油焼入れでもガス焼入れでも、表面保護の点ではほとんど変わりません。
従来の常圧油焼入れ法と比較した最大の利点は、冷却パラメータを精密に制御できる点です。真空炉を使用すれば、標準的な焼入れパラメータ（温度と攪拌）を変更できるだけでなく、焼入れ槽上部の圧力も変更することが可能です。
タンク上部の圧力を変化させると、油浴内部の圧力差が生じ、大気圧下で定義される油冷却効率曲線が変化します。実際、沸騰領域は冷却速度が最も速くなる段階です。油圧の変化は、負荷の熱による油の蒸発に影響を与えます。
圧力低下は蒸発現象を活性化させ、沸騰段階を開始させる。これにより、焼入れ液の冷却効率が向上し、大気圧下よりも焼入れ能力が向上する。しかし、大量の蒸気発生はシース現象を引き起こし、変形を招く可能性がある。
油中の圧力上昇は蒸気の発生を抑制し、蒸発を遅らせる。油膜は部品に密着し、より均一に、かつ急激ではない冷却が行われる。したがって、真空中での油焼入れはより均一で、歪みも少なくなる。
真空水冷
真空油焼入れのようなプロセスは、アルミニウム、チタン、または十分な速さで冷却する必要のあるその他の材料の硬化熱処理に最適なソリューションです。
投稿日時：2022年5月7日