雰囲気熱処理 (ふんいきねつしょり)  [h31]

目的に沿って炉内の加熱雰囲気を調節して行う熱処理をいいます。

鋼を大気中で加熱すると、酸化に伴う表面の劣化が起きるので、それを防いだり、鋼の表面の状態を変えるなどで、ガスなどを用いて雰囲気を変えた熱処理が行われます。

窒素・アルゴンガスなどの不活性ガス、水素の還元性ガスを用いるほか、酸化性浸炭性窒化性などの雰囲気があります。

一般熱処理では、鋼の酸化を防いで高輝性を保つために、炉内を脱気して窒素ガスを用いて加熱をする「真空炉」が主流です。

真空炉の例


一般熱処理では高温で加熱中に品物の酸化が生じると脱炭も同時に生じ、焼入れすると表面硬さが十分に出なかったり、焼割れの原因になる場合があります。

このために窒素ガスなどで大気を置換して酸素を除去したり、脱気して真空状態で加熱する熱処理が行われるのですが、これらを総称して「無酸化熱処理」という場合もあります。

無酸化熱処理には、ソルトバスも含まれ、塩浴に品物を入れるとソルトによって空気遮断することで酸化や脱炭を防ぐことができます。

現在は、工具鋼の熱処理などでは「真空炉」を用いることが主流になっていますが、急速な冷却のために窒素ガスを用いるものが多いこともあって、一般的には、完全に真空加熱するのではなく、加熱中に少量の窒素ガスを炉内に流すことで、対流による加熱促進や均熱性向上が図られています。

この場合も通常は、雰囲気炉とは言わないで、「真空炉」とよばれるのが一般的です。



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