鉄鋼の熱処理

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。

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。

不完全焼入れという言葉は、焼入れして標準的な組織や硬さでないものを指す用語です。しかし、言葉の持つニュアンスと違い、悪い熱処理ではなく、鋼種の焼入れ性、品物の大きさ、各部の冷却速度などによって通常起こるものです。

熱処理において「組織」とは、金属の顕微鏡組織を言います。このページでは、組織を見るまでに行う試料作成や、金属組織の観察の手順・方法、事故品などの調査には欠かせない組織観察での注意点などを取り上げています。

サブゼロ処理、クライオ処理、冷やしばめ、低温脆性などを説明しています。サブゼロ処理は、通常の焼入焼戻しの熱処理に加えて行うもので、残留オーステナイトを少なくして、硬さを増大させ、経年変化などを抑える目的で行われます。

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。

ここでいう組織は金属の顕微鏡組織のことで、代表的なマルテンサイト、パーライトなどの代表的な組織やその説明をしています。また、SLDの資料を利用して、熱処理温度と組織の関係を簡単に紹介しています。

焼入れに関係する熱処理用語のうちで、質量効果、マスエフェクト、調質、臨界直径、臨界冷却速度、有効直径、Uカーブ、有芯焼入れなどについて説明しています。

鋼の熱処理は温度と時間を操作して機械的性質などを変化させるものです。ここでは、純鉄の4つの相やアルファ鉄・ガンマ鉄などの雑知識を説明しています。これらは熱処理には重要ではないものの、熱処理を理解しやすくしてくれるでしょう。