雰囲気熱処理 （ふんいきねつしょり） ［h31］
雰囲気は加熱する炉内の環境のことで、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。
鋼の熱処理では、大気中で加熱すれば、酸化に伴う表面の劣化が起きるので、それを防いだり、金属光沢のある光輝状態を保ったり、鋼の表面の状態を変えるなどの目的で、ガスなどを用いて雰囲気を変える熱処理が行われます。
用いられるガスは、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ガスがが用いられます。
一般熱処理では、鋼の酸化を防いで光輝性を保つために、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。
写真：第一鋼業（株）
一般熱処理では高温で加熱中に品物の酸化が生じると、脱炭も同時に生じることが多く、大気雰囲気で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。
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このために窒素ガスなどで大気を置換して酸素を駆逐したり、脱気して真空状態にすることで酸素濃度が低い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ます。 塩浴に品物を入れると、ソルトによって鋼の表面が空気から遮断されて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。
また焼入れ時の急速な冷却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、完全な高真空状態で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などで、対流による加熱促進や均熱性向上が図られています。
この場合も減圧されて大気圧以下での加熱なので、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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