鍛造および鍛造品の加工時の焼戻し脆性

鍛造および鍛造品の加工中に焼き戻し脆性が存在するため、利用できる焼き戻し温度は制限されています。焼き戻し時の脆性の増大を防ぐためには、この 2 つの温度範囲を避ける必要があり、機械的特性の調整が困難になります。最初のタイプの焼き戻し脆性。200 ～ 350 ℃ の焼き戻し中に発生する最初のタイプの焼き戻し脆性は、低温焼き戻し脆性としても知られています。最初のタイプの焼き戻し脆性が発生し、焼き戻しのために高温に加熱すると、脆性が解消され、衝撃靱性が再び増加します。このとき、200～350℃の温度範囲で焼き戻しを行うと、この脆さは発生しなくなります。このことから、最初のタイプの焼き戻し脆性は不可逆的であることがわかり、したがって、不可逆的な焼き戻し脆性としても知られています。2 番目のタイプの焼き戻し脆性。2 番目のタイプの鍛造歯車における焼き戻し脆性の重要な特徴は、450 ～ 650 ℃ の焼き戻し中にゆっくりと冷却するときに脆化が発生することに加えて、高温での焼き戻し後に 450 ～ 650 ℃ の脆化発達ゾーンをゆっくりと通過することです。脆化の原因にもなります。高温焼戻し後に脆化発達域を通過する急冷であれば脆化は生じません。2 番目のタイプの焼戻し脆性は可逆的であるため、可逆性焼戻し脆性とも呼ばれます。2 番目のタイプの焼き戻し脆化現象は非常に複雑で、脆化の原因は複数ある可能性があるため、すべての現象を 1 つの理論で説明しようとすることは明らかに非常に困難です。しかし、確かなことが1つあります。2番目のタイプの焼き戻し脆性の脆化プロセスは必然的に可逆プロセスであり、粒界で発生し、拡散によって制御されます。これは粒界を弱める可能性があり、マルテンサイトや残留オーステナイトには直接関係しません。この可逆プロセスには 2 つのシナリオしか考えられません。それは、粒界での溶質原子の偏析と消失、もう 1 つは粒界に沿った脆性相の析出と溶解です。

鍛造および鍛造品の加工中に焼入れ後に鋼を焼き戻す目的は、1. 脆性を軽減し、内部応力を除去または軽減することです。焼き入れ後、鋼部品には重大な内部応力と脆性が生じ、適時に焼き戻しを行わないと、鋼部品の変形や亀裂さえも発生することがよくあります。2. ワークピースの必要な機械的特性を取得します。焼入れ後のワークは硬度が高く、脆性が高くなります。さまざまなワークピースのさまざまな性能要件を満たすために、適切な焼き戻しによって硬度を調整し、脆性を軽減し、必要な靭性と可塑性を得ることができます。3. ワークサイズを安定させます。4. 焼鈍後に軟化しにくい一部の合金鋼では、鋼中の炭化物を適切に凝集させ、硬度を下げ、切削加工を容易にするために、焼き入れ（または焼きならし）後に高温焼戻しが行われることがよくあります。

鍛造品の場合、焼戻し脆性が問題となります。脆性の増加につながる温度範囲は焼き戻しプロセス中に避けなければならないため、利用可能な焼き戻し温度の範囲が制限されます。このため、機械的特性を調整することが困難になります。

最初のタイプの焼き戻し脆性は、主に 200 ～ 350 ℃ で発生し、低温焼き戻し脆性とも呼ばれます。この脆さは元に戻せません。脆性が発生した場合は、焼き戻しのために高温に再加熱することで脆性を解消し、衝撃靱性を再び向上させることができます。しかし、200～350℃の温度範囲で焼き戻しを行うと、再びこの脆さが発生します。したがって、最初のタイプの焼き戻し脆性は不可逆的です。

2 番目のタイプの焼き戻し脆性の重要な特徴は、450 ～ 650 ℃ の間の焼き戻し中にゆっくりと冷却すると脆性が生じる可能性があり、一方、より高い温度で焼き戻された後に 450 ～ 650 ℃ の間の脆化発達ゾーンをゆっくりと通過することによっても脆性が生じる可能性があることです。しかし、高温焼戻し後に急冷して脆化発達域を通過すると脆化は発生しません。2 番目のタイプの焼き戻し脆性は可逆的であり、脆性が消失し、再加熱して再びゆっくりと冷却すると脆性が回復します。この脆化プロセスは拡散によって制御され、マルテンサイトや残留オーステナイトとは直接関係なく粒界で発生します。

要約すると、鍛造および鍛造品の加工中に焼き入れした後に鋼を焼き戻す目的はいくつかあります。つまり、脆性の低減、内部応力の除去または軽減、必要な機械的特性の取得、ワークピースのサイズの安定化、および焼きなまし中に軟化しにくい特定の合金鋼の適応です。高温焼戻しによる切削加工まで。

したがって、鍛造工程では、理想的な機械的特性と安定性を達成するために、焼き戻し脆性の影響を総合的に考慮し、部品の要求に応じて適切な焼き戻し温度と加工条件を選択する必要があります。