空冷 (くうれい)      [k35]

【用語の意味】
加熱後に空気中で放冷すること。扇風機(ファン)を用いて冷却する場合も多く、冷却速度や硬さなどを調整する場合には、ファン空冷や衝風空冷などと称される。
【関連する用語】
 焼入れ  ガス焼入れ

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【補足説明】

焼入れの際に空冷して十分な硬さが得られる鋼種は「空気焼入れ鋼」などと称される「焼入れ性」の良い鋼種である。

焼入れで問題になるのは、冷却が遅くなって硬さが出ない場合以外に、工具鋼ではじん性の低下等が顕著になる鋼種もある。

工具鋼の焼戻しは空冷で特に問題ないとされているが、1回目の高温焼戻しでは残留オーステナイトの分解後であるので、焼割れの懸念があるので、ゆっくり冷やすほうがいいと説明されるのに対して、構造用鋼では焼戻し脆性域を早く冷やす・・・のが鉄則である。

  

空冷する鋼種であっても、少し品物が大きくなると、油冷することも多い。この場合は、常温まで完冷すると、割れる危険性があるので、150℃程度で焼戻しに移る。このことから、熱処理データと異なって、残留オーステナイトが増えているので、低温焼戻しでは硬さが低下しているし、強い力を受ける品物は、加工誘起マルテンサイト化で早期破壊の危険がある。高温焼戻しをするなどを検討しておかなければならない。このようなことは、一般に公表されていない。

工具鋼の焼戻し脆性については、ほとんど意識されないが、鋼種によっては、350℃付近の焼戻し時のシャルピー衝撃値が下がっているものもあるが、それについての問題を聞いたことがないし、考えたこともない。


(大同特殊鋼DC11のカタログから引用)  

過去に技術担当をしていた時に、冷間工具鋼SKD11で57HRC程度の硬さがほしい時に、350℃の焼き戻しをするか、515℃の高温焼戻しをするかの議論を社内でしばしばしており、私はあえて350℃を選んでいた。残留オーステナイトを残した状態のじん性値が高いためだが、それで大きなトラブルになることもなかったものの、この辺りも、機会があれば調べたいと思っている。

依頼熱処理品では、そのような硬さを要求されることはないが、自社製品では検討の余地がありそうに思うものの、どうも、そのあたりは十分に研究されていない感じもある。実際の熱処理では、教科書通りに行わないものや行えない場合も多い。材料特性で飛びぬけて優れた材料が簡単に出てきそうにないので、何とか、熱処理面での特性向上で考えられることがあったらいいのだが・・・。



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