鉄鋼の熱処理と加工

熱処理において加熱温度を極端に上げると、組織の一部が溶融するなどで組織や性質が変わってしまう状態まで加熱することをバーニングといいます。焼入れ温度が高い高速度鋼の焼入れや高周波加熱では注意が必要です。

鋼を加熱冷却した時に結晶構造が変化することを変態するといいます。ここでは、固溶体の状態での相変化（＝変態）について説明しています。

熱処理の焼入れでの「質量効果」という言葉は、焼入れ時に品物が大きくなってくると、表面硬さや焼入れ深さが減少することを表現する言い方です。数値表現ではなく、漠然としたいい方で使われます。

高エネルギーのレーザーを用いた熱処理を総称してレーザー熱処理といいます。主に、品物の表面や局所を加熱して、品物の吸熱を利用して硬化させる方法が行われています。

表面処理などによって鋼材の表面の性質（化学的、機械的）を改善する方法を表面改質といっています。その対象や範囲は広く、正確に分類されるものではありません。熱処理では、表面熱処理がそれにあたり、また、窒化などの表面処理も含みます。

固溶体とは、2種以上の元素の固体の結晶質のものを言います。鋼は鉄と炭素の固溶体で、固体の状態で熱処理をすることで大きくその性質が変わります。

鉄鋼の表面熱処理に分類される熱処理で、高周波電流を用いて鋼の表面を加熱する方法です。焼入れでは、周波数によって、その硬化深さが若干変わります。様々な方法で高周波加熱が利用されています。

温度や変態によって発生し、品物の表面や内部で変化している応力を残留応力といいます。これは、どのような場合でも内在します。品物の一部分に応力や外力が集中すると、破壊・割れなどの原因になります。

鋳物のシーズニングについて説明しています。「枯らし」とも呼ばれ、製品になってからの経年変化を防ぐために行われています。低温焼なましなどの熱処理で代用されることもあるのですが、問題もあります。

ハードニングとは、「硬くすること」で、鋼の熱処理では「焼入れ」のことをいいます。焼入れは、鋼を適当な焼入れ温度に加熱して急冷して鋼を硬くする操作です。