鉄鋼の熱処理と加工

熱処理においては冷却速度は重要ですが、捉え方も難しいものです。平均、区間、瞬間など、いろいろな表現の仕方があります。

熱処理の冷却剤は、鋼を焼入れによって硬化するときに使われる液体で、水、ポリマー水溶液、油、塩浴剤などがあります。

レアメタルは鉄鋼の合金元素に多く使用されています。これを加えることで、焼入れ性向上、耐摩耗性向上、耐食・耐熱性向上の効果が増します。白金はレアメタルですが、金・銀はそれに含まれていません。

レアアースは希土類元素17種を言いますが、鉄鋼の製品についてはあまり使われていないのが現状です。もちろん、使用した時の特性などについても詳しくわかっていない状況です。

焼入れ時の冷却の際に、マルテンサイトが生成する最小の冷却速度を臨界冷却速度といいます。上部臨界冷却速度や下部臨界冷却速度などの用語もあります。

焼入れした丸棒の中心部が50％マルテンサイトになるときの丸棒の直径を臨界直径といいます。この用語は、用語集にはあるものの、普段の熱処理作業で聞くことはありません。

物質の強化機構の一つに粒子分散強化があります。熱処理でも、高温焼戻しによる硬さ上昇や時効硬化がこれです。ここではごく簡単な説明にとどめています。

流動槽を用いた鉄鋼の熱処理の実施例は少ないようです。鉄鋼用の流動層は、セラミックなどの微粉に熱した気体を流して、流動させているところに品物を入れて加熱する方法です。

熱処理の用語はJISに規定されているのですが、時代にそぐわない特別な用語がいくつもあり、さらに、JISには無い、慣例で使われる業界用語などもたくさんあります。さらっと紹介しています。

熱処理硬さなどに用いられる試験片は、ほとんどは小さなもので試験されていますので、実際の品物とは違うことを知っておく必要があります。特に、質量の違いで特性値は変わりますし、極端にいえば、材料の履歴でも変わります。