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ハードニング       [h01]

Hardning 熱処理では、「焼入れして硬化させること」をいいます。


鋼の硬化の程度は成分中の炭素量で変わります。

炭素量と焼入れ硬さ

炭素と鉄の合金「鋼(はがね)」を決められた高温の温度に加熱して急冷することを「焼入れ」といいますが、これによって、高温時にオーステナイト組織と言われる状態のものが、マルテンサイトと呼ばれる非常に硬い組織になります。

このグラフにみるように、炭素鋼では、マルテンサイトの硬さは炭素量が0.6%程度で飽和し、64HRC程度の硬さになることがわかります。

しかし、炭素鋼では、品物が少し大きくなってくると冷却速度が低下して、このような硬さにならずに、充分に硬化しなくなってきます。

図中に50%マルテンサイトと書いていますが、これは、成分の詳細などが不明なために、ここでは、マルテンサイト量が少なくなれば、硬さが低下することや、合金元素が添加されていると硬さ低下は少なくなる・・・というイメージでこの図を見る程度でいいと思います。

すなわち、マルテンサイト量が少なくなれば硬さは低下するので、硬さが低下しないように、冷却速度が少し低下しても十分に硬化させるために、マンガン(Mn)やクロム(Cr)などの焼入れ性を高める合金元素を加えます。

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これらの合金元素を多く加えすぎると、焼入れ時に残留オーステナイトが増加するなどで、かえって硬くならないために、その添加量や炭素量を調整して、様々な鋼種が製造されています。

焼入れ性の低下は、冷却速度を早めることでも補うことができますが、品物各部の冷却程度の差が大きくなると、変形や割れなどが生じる恐れがでてくるために、目的や用途を考えて鋼種を選ぶ必要があります。



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用語の索引

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か行 かきくけこ
さ行 さしすせそ
た行 たちつてと
な行 なにぬねの
は行 はひふへほ
ま行 まみむめも
や行 やゆよ
ら行 わ行 らりるれろわ

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