鉄鋼の熱処理と加工

鉄鋼の強度や焼入れ性、耐摩耗性などに関係する重要な鉄鋼に含まれる合金元素にはクロム、モリブデン、タングステンなどがあり、鋼の合金元素の多くはレアメタルに分類されるものです。

慣用的に熱処理業界では、焼入れ・焼戻しや調質の熱処理をすることをマルエッチといい、調質された鋼材をマルエッチ材と呼ばれます。これは熱処理や鋼材の業界用語です。

強い外力を受けて変形すると、残留オーステナイトがマルテンサイトに変わることがあります。これが加工誘起マルテンサイトで、一般的にはこれはあまり好ましくないものです。

高合金鋼など2次硬化が出る鋼種に対して、500℃以上の恒温で行う処理を恒温焼戻しといい、高速度工具鋼（ハイス）などや熱間工具鋼はそれによりさらなる高温特性が付与されます。

ソリブルとも呼ばれる水溶性ポリマー焼入れ材は高周波焼入れで多く使用されています。しかし、大きな品物を冷却するような一般熱処理工場では、焼入れ油に変えて使われるようにはなっていないようです。

熱処理では加熱する設備を炉といいます。炉の名称・呼び方については特に名前の付け方の決まりがないので、製造者や使用者が自由に名称を付けています。使用者が呼び名をかえることもあります。

金属顕微鏡などを用いて観察される顕微鏡組織をミクロ組織といいます。また、目視観察や低倍率で観察した組織をマクロ組織といいます。ミクロ観察は経験と知識に基づいた熟練が必要な作業です。

焼割れは主に、焼入れ時の熱応力や変態応力が品物の一部に集中することで起こります。速く冷やしすぎると割れるというのは正しくありません。ここでは、焼入れ時の焼割れについて説明しています。

熱処理法の分類で部分焼入れについて説明しています。JISでは、大きく、全体焼入れと表面焼入れに分けられていますが、ここでは、これらとは若干違う捉え方をして説明しています。

焼入れするための温度に加熱して、水中に入れて硬化する熱処理法です。近年は空冷しても硬化するなどの、焼入れ性の高い鋼種が増えていますが、切れ味の良い包丁などの刃物用の鋼種の多くは、自分の家庭でも焼入れできます。