熱処理用語

表面熱処理に分類される、バーナーなどで加熱して行う焼入れ硬化させる炎を用いた焼入れ方法です。フレームハード、フレームハードニングとも呼ばれています。フレームハード用の鋼種も販売されています。

真空熱処理用の炉は真空炉と呼ばれます。鉄鋼の熱処理では、高レベルの真空を用いることは少なく、酸化しない状態で加熱するのが目的であるので、窒素ガスを入れて温度分布を改良するなどの炉も多くなっています。

表面熱処理の硬化層の硬さについてはJISに考え方や説明がありますが、わかりにくく、特に、熱処理後に加工する品物については間違いが起きやすいので注意しなくてはなりません。

金属顕微鏡組織を観察する時にその表面を腐食液をもちいて腐食して観察します。通常はないタールがよく使われています。新潟県工業技術総合研究所さんのHPがとても参考になります。

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。

一般熱処理に関係する鋼板ではありませんが、強い引張強さを持つ高張力鋼板は、加工性や溶接性を維持しつつ引張強さなどを高めた鋼板です。なかには、引張強さが1000MPaを超える製品も開発されています。

温度を加えて、時間変態を促進させる処理を時効処理といいます。析出硬化型のステンレス鋼やマルエージング鋼は、これによって、硬さが上昇します。

熱処理の不具合には「硬さ不良」「変形」「割れ」「外観不良」などのように、品物に現れるものと、工程内の異常・異状があり、クレームとは別に考えるものです。ISO認証熱処理工場の場合の対応例を紹介しています。

熱処理をするときに生じる変形が生じる原因は、3つの要因に分けられます。熱膨張、熱収縮によるものと組織変化に伴う体積変化のである変寸と自重やセット方法で受ける力が複合した結果生じます。

鋼の性質を決めるための材料試験が「機械試験」です。工具鋼などでは、JISにはない試験方法のデータもあり、硬さと焼戻し温度の関係や、それに合わせた機械的性質データは重宝します。