鍛造部品の熱処理

多くの機械部品は、ねじりや曲げなどの交互の衝撃荷重を受けて動作しており、その表層はコアよりも高い応力に耐えます。摩擦が起こる状況では、表面層が常に摩耗します。したがって、鍛造品の表面層の強化、つまり表面の強度、硬度、耐摩耗性の強化が求められています。

鍛造部品の表面熱処理は、ワークの表面のみに熱処理を施し、その組織や性質を変化させる加工です。通常、表面は高い硬度と耐摩耗性を備えていますが、中心部は十分な可塑性と靭性を維持しています。製造では、まずコアの機械的特性が要件を満たすように特定の組成の鋼が選択され、次に表面熱処理方法が適用されて表面層が強化され、性能要件が満たされます。表面熱処理は、表面焼入れと表面化学熱処理の2つに分けられます。

鍛造品の表面焼入れ。鍛造部品の表面焼入れは、ワークの表面を焼入れ温度まで急速に加熱し、その後急速に冷却することで、表面層のみが焼入れされた組織になり、中心部はまだ事前に焼入れされた組織を維持する熱処理方法です。 。一般的に使用されるのは、誘導加熱による表面焼入れと火炎加熱による表面焼入れです。中炭素鋼や中炭素合金鋼の鍛造品には表面焼入れが一般的です。

誘導加熱焼き入れは、電磁誘導の原理を利用して、交流電流によりワーク表面に巨大な渦電流を誘導し、中心部はほとんど加熱されずに鍛造品の表面を急速に加熱します。

高周波表面焼入れの特徴：焼入れ後のマルテンサイト粒が微細化し、表面硬さが通常焼入れに比べて2～3HRC高くなります。表面層にはかなりの残留圧縮応力があり、疲労強度の向上に役立ちます。変形や酸化脱炭が起こりにくい。機械化・自動化が容易で、大量生産に適しています。高周波加熱焼入れ後、焼入応力と脆性を軽減するために170～200℃の低温焼戻しが必要です。

火炎加熱表面焼入れは、酸素アセチレンガス燃焼の火炎（最高3100～3200℃）を利用して鍛造品の表面を相変化温度以上に急速加熱し、その後急冷して冷却する加工方法です。

焼入れ後直ちに低温焼戻しを行うか、鍛造内部の廃熱を利用して自己焼戻しを行ってください。この方法は、簡単な設備と低コストで 2 ～ 6 mm の焼入れ深さを得ることができ、単品または小バッチ生産に適しています。

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