第一鋼業株式会社~熱処理用語 ハードニング

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。


炭素量と焼入れ硬さ

炭素と鉄の合金「鋼(はがね)」を高温の焼入れ温度に加熱して急冷するとオーステナイト組織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。

その操作が「焼入れ」です。

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・・・というイメージ程度でこの図を見ておいてください。

当然、マルテンサイト量が少なくなれば、硬さは低下するので、冷却速度が低下しても硬化させるために、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。

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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