鉄鋼の熱処理

焼戻しの基礎的な内容です。鋼を焼入れした後に焼き戻しすることで、硬さを調節するだけでなく、じん性などの強靭性が付加されます。教科書にはない考え方も紹介しています。

JIS鋼種であっても、メーカー鋼種には独自性があり、熱処理や品質特性は各社ごとに違います。メーカーのカタログに沿って熱処理すればいいのですが、ベストな熱処理を考える場合はその他の知識も必要です。

一般に使用されるSAE準拠の硬さ換算表のほかに、オリジナル硬さ換算表を紹介しています。硬さ換算表は非常に便利ですが、オールマイティーではありません。換算表の使い方の注意事項なども紹介しています。

焼なましには、JISでは6種類の種類があります。ここでは、市販されている鋼材の状態や、変態点から見る焼なましについて、完全焼なまし、球状化焼なまし、低温焼なましなどの内容や注意点などを説明しています。

焼ならしは、オーステナイト化温度から空冷する操作です。機械構造用鋼などでは結晶粒の調整や硬さや強さの均一化の目的で行います。ノルテンという、焼ならしと焼戻しを行う操作で硬さ調整などをする場合もあります。

固溶化熱処理は、安定したオーステナイト状態の鋼にするための熱処理です。オーステナイト系のステンレス鋼で行われている熱処理で、高温のオーステナイト状態になった鋼を急冷する処理です。よく似た処理に、水靭があります。

熱処理の焼入れ温度について説明しています。基本は、鋼種ごとに標準熱処理条件が示されていて、それをもとに熱処理しますが、その決め方の考え方を知っておいて、焼入温度を高くしすぎないことが大切です。

熱処理では、硬さは機械的性質の値を代替する重要なものです。ロックウェル・ショアーなど、よく使われている硬さ試験機とそれを用いて硬さを測定する場合の基本や問題点について実際に使用する場合の説明をしています。

鋼材の選び方や考え方について説明しています。ここでは、熱処理硬さを考えて、それから必要な要素を加えていって、鋼材を選ぶ考え方の一例を紹介しています。カスタムナイフの材料や熱処理についても少しだけ触れています。

機械構造用鋼の熱処理の熱処理の基本を知れば、安価で高品質な機械部品を作ることができます。調質と焼入焼戻しを混同する方も多いのですが、熱処理操作的には同じです。ここでは、あまり書籍では紹介されない実際的な考え方なども紹介しています。