変形 (へんけい)         [h37]

【用語の意味】

熱処理により生じた変形。ひずみ・熱処理ひずみ などともいいます。
寸法変形と形状変形があり、寸法変形を「変寸」と言って、「変形」と区別する場合もあります。


焼入れ時の冷却速度による寸法変化
この図は、共析鋼をA点から加熱するとオーステナイト変態温度までは熱膨張し、B点で変態すると少し収縮し、その後の冷却でマルテンサイト変態してH点になり、その後は、焼戻しによる組織変化が生じるために長さが複雑に変化することが示されています。

これは、2次元的な変化ですが、通常の品物では3次元的変化が加わって、寸法変化や形状変化が起きます。この結果、これを総称して「変形」が生じます。

熱処理操作での変形対策としては、加熱冷却時に品物各部の温度差を少なくする以外は組織変化に対しては、画一的な対策がとりにくいのですが、考えられる方法としては ①ゆっくり加熱する ②段階加熱をする ③焼入れ時に中途引き上げなどで品物の温度をコントロールする・・・などがああります。 
さらに、これに変態による原因が加わりますので、要素が多すぎることもあって、3次元的な変化までを確実にコントロールすることは実際的には難しいことです。

このため、一部の製品では、「矯正」「曲り取り」など、熱処理後に生じた変形を修正することが行われます。

焼入れ性のよい鋼種では、形状を測定しながら冷却をコントロールしたり、特性を犠牲にしても冷却を遅らせるなどで熱処理することはあるのですが、単純形状のものはともかく、それは一般論的な方法とは言えません。
さらに、変形の要因は熱処理以外の、例えば、メーカーごとの違い(鋼材の成分的な特徴や鋼材の製造履歴)によって異なっているのが実情で、この変形を制御するのは難しい問題です。



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(来歴)H30.11 文章見直し

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