安定化処理(あんていかしょり)     [a08]

【用語の意味】

時間経過にともなう寸法や組織の変化(これを経年変化と言います)を防ぐことを意図した熱処理です。
通常、鉄鋼では、焼戻し温度を上げて、残留オーステナイトが分解しにくいようにする処理をいいます。

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【関連する用語】
残留オーステナイトの安定化  サブゼロ処理  加工誘起マルテンサイト
【補足説明】 

一般的にな説明では、焼入れが完了した時点で、組織中に残ったオーステナイト(これを残留オーステナイトといいます)は、不安定な組織ですので、その後の焼戻し操作をすることで分解消失します。
焼戻し温度が400℃程度以上になると分解し始め、ソルバイトなどの安定した組織に変わっていき、550℃程度でそれがほぼなくなってしまいます。
しかし、焼戻し温度をその程度まで上げると、機械的性質(特に硬さ)が低下してしまう場合もあるので、硬さが低下しない程度の焼戻し温度まで上げることで残留オーステナイトの変化を防ぐことを安定化処理といいます。

焼入れ時の残留オーステナイトの生成量は主として成分的な要素が強くはたらきます。
例えば、ダイス鋼SKD11では焼入れ直後には20~40%程度の残留オーステナイトがあり、焼入れ直後にサブゼロ処理をすると、10%程度になりますが、200℃程度の焼戻しをしてサブゼロすると、10%以下になりません。これは焼戻しによって、安定化したといえるのですが、焼戻しで残留オーステナイトを消失させるには、やはり550℃程度の加熱が必要です。

焼入れ時の残留オーステナイトは温度や外力に対して不安定で、温度・時間とともにマルテンサイト、ベイナイト、トゥルースタイトなどの組織に変化していくので、製品になってからそれが発生すると変形などの原因になるだけでなく、分解して組織変化したした組織は焼き戻ししていない状態になってしまうのを避けることから、あらかじめ温度を上げておいて残留オーステナイトが変化しにくいようにするのが安定化処理ですが、できるだけ高い温度が有効なのは言うまでもありません。

強加工に伴って生成する加工誘起マルテンサイトの主な原因も残留オーステナイトの分解によるものとされています。

安定化処理は残留オーステナイトによる影響を低減する一つの方法ですが、残留オーステナイト量を低減する方法ではないので、残留オーステナイト量を減らす対策(サブゼロ処理や焼入れ条件検討など)はこれとは別に考えておく必要があるでしょう。



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