焼入れ焼戻し処理

焼入れ焼戻し処理とは、焼入れと高温焼戻しの二重熱処理方法を指し、ワークピースの総合的な機械的特性を良好にすることを目的としています。高温焼戻しとは500～650℃で焼戻すことを指します。ほとんどの焼入れおよび焼き戻し部品は、比較的大きな動的荷重下で動作し、引張、圧縮、曲げ、ねじり、またはせん断の影響を受けます。表面によっては摩擦があり、一定の耐摩耗性が必要な場合もあります。つまり、部品はさまざまな複合応力の下で動作します。これらの部品は、主にシャフト、コンロッド、スタッド、ギアなど、さまざまな機械や機構の構成部品であり、工作機械、自動車、トラクターなどの製造業で広く使用されています。特に重機製造における大型部品の場合は、焼入れ焼戻し処理がよく行われます。したがって、熱処理においては焼入れ焼戻し処理が非常に重要な役割を果たします。機械製品では、応力条件が異なるため、焼き入れ部品と焼き戻し部品の性能要件は完全に同じではありません。さまざまな焼き入れおよび焼き戻しされた部品は、部品の長期にわたるスムーズな動作を保証するために、優れた包括的な機械的特性、つまり高強度と高靱性の適切な組み合わせを備えている必要があります。

焼入れはプロセスの最初のステップであり、加熱温度は鋼の組成によって異なり、焼入れ媒体は鋼の焼入れ性と鋼部品のサイズに基づいて選択されます。焼き入れ後の鋼の内部応力は高く脆いため、応力を除去して靭性を高め、強度を調整するために焼き戻しが必要です。焼き戻しは、焼き入れおよび焼き戻しされた鋼の機械的特性を正規化するための最も重要なプロセスです。焼き戻し温度によって変化するさまざまな鋼の機械的特性の曲線 (鋼の焼き戻し曲線とも呼ばれます) は、焼き戻し温度を選択するための基準として使用できます。特定の合金の焼き入れおよび焼き戻し鋼の高温焼き戻しでは、鋼の使いやすさを確保するために、2 番目のタイプの焼き戻し脆性の発生を防ぐことに注意を払う必要があります。[2]

焼入焼戻し処理は、自動車のシャフト、ギア、航空機エンジンのタービンシャフト、コンプレッサーディスクなど、優れた総合性能が要求される構造部品、特に交流負荷下で動作する構造部品に広く使用されています。 誘導加熱焼入れが必要な構造用鋼部品通常、表面焼入れの前に焼入れおよび焼き戻しを行って微細で均一なソルビン酸塩を得る。これは表面硬化層にとって有益であり、また中心部で良好な包括的な機械的特性を達成することもできる。窒化物部品は窒化前に焼き入れおよび焼き戻し処理を受けます。これにより、鋼の加工性能が向上し、窒化に適した組織が準備されます。焼入れ前の測定具の高い平滑性、荒加工による応力の除去、焼入れ変形の低減、焼入れ後の硬度を高く均一にするために、精密加工の前に焼入れ・焼戻し処理を行うことができます。鍛造後に網目状炭化物または粗粒を含む工具鋼の場合、焼入れおよび焼き戻し処理を使用して炭化物網目を除去し、結晶粒を微細化すると同時に、炭化物を球状化して被削性を改善し、最終熱処理に向けた微細構造を準備します。

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グレース・マー