温度を上げた溶融塩や加熱した油などに品物を浸漬して焼入れする方法を熱浴焼入れといいます。
このうち、焼入れ用にソルトを用いる場合は「ソルトバス」、また、油を用いる場合は「ホットバス」といわれます。
ソルト焼入れ
ソルトバスを150~550℃程度に加熱した中に赤熱した品物を入れた焼入れするのがソルト焼入れです。
これは、60℃程度の焼入れ油や15℃程度の水などの冷却に比べて冷却速度が遅いので、品物によっては硬化しにくいという欠点はあります。
しかし、焼入れ加熱温度からの温度差が小さいので、焼割れを生じにくかったり、条件が合えば、熱処理歪が少なくなる … などの利点があります。
また熱浴は「恒温槽」ですので、焼入れの冷却だけではなく、熱処理の組織変化を調節するなどの、特殊な熱処理(恒温熱処理)や焼戻しに利用されます。
焼入れ温度から冷却する途中に、室温よりも高い温度で品物を保持する、オーステンパー、マルクエンチなどの恒温熱処理は、通常の冷却材を用いる場合と違った熱処理です。
これによって、熱処理後の機械的性質(硬さなど)などが違った結果になるので、熱処理の幅が広がります。

左が1180℃に加熱した品物を550℃のソルトバスに焼入れした瞬間です。また、右は、560℃のソルトバスで品物を焼戻ししているところです。
その他の設備
塩浴(ソルトバス)以外に、変形や焼割れを軽減するために「ホットオイル」と呼ばれる、耐熱性の高い焼入れ油を温度を上げて使う方法があります。
また、現在はほとんど使われていませんが、「鉛浴」もありました。
これは、溶融した鉛浴を用いるもので、鉛害の危険があるので、ほとんどの設備は姿を消しました。
また、鉄鋼の熱処理ではほとんど見られなくなりましたが、流動粒子炉と呼ばれる、アルミナ粉末を滞留させて熱処理を行う設備もありました。
しかし、高温の油は火災の危険性が問題で、鉛などの溶融金属は健康上の問題、また比重の高い鋼を流動粒子中に保持する難しさなどで、恒温槽のなかで、最後まで残っているのがソルトバスです。
そして、ソルトバスでさえ、設備の維持や環境対策などで次第に設備が消えていっています。
恒温熱処理
ソルトバスを用いる恒温熱処理には、オーステンパー、マルクエンチ、マルテンパーなどがあります。
これらの処理についても、特にこの処理をしなくても、通常の焼入れ焼戻しで代用できることも多いので、これらの恒温処理をすることも少なくなってきています。(→恒温熱処理についてはこちらで)
ソルトバスを使ったハイスの熱処理
高速度工具鋼(ハイス)は、昭和年代には、ソルトバスでの焼入れ焼戻しするのが主流でした。
これは上にあげた「恒温熱処理」ではなく、550℃程度のソルトバスに品物を入れて、品物がその温度になったら取り出して空冷する方法の熱処理が行われています。
これを「熱浴焼入れ」といいます。
熱浴焼入れとオーステンパーは違う
熱浴焼入れは、恒温熱処理のオーステンパーとは若干異なります。
熱浴焼入れは、品物の温度を一定にして均一に冷却するためのものです。
これに対して、熱浴中でベーナイトやマルテンサイトに変態させるのがオーステンパーですので、両者は異なる熱処理です。
熱処理従事者の中にも、熱浴焼入れとオーステンパーを混同している人もいます。
オーステンパーも熱浴焼入れも、焼入れ温度からソルトなどを用いて「パーライト変態しないような温度(例えば550℃など)」に保持するという操作は同じですから、混同しやすいのかもしれません。
焼入れ性の良い鋼種にはオーステンパーは不向き
高速度鋼やダイス鋼などの高合金鋼では、オーステンパーは恒温変態に長時間を要するので、現実的ではありません。
だから、品物の温度が一定になるまでソルト中に保持して焼入れする方法は、変形しにくい方法として長い間行われてきました。
最近は、真空炉のガス冷却能力も向上し、さらに、加圧冷却という方法で、大量の窒素ガスを流して、急速な冷却ができるようになったこともあって、ソルトバスによる焼入焼戻しは、真空炉をつかっておこなわれるようになりました。
この転換もあって、ソルトバスは、洗浄や装置の維持費用が大きいことから、近い将来、なくなる可能性が高い設備です。
それに伴って、この熱浴焼入れや恒温熱処理という言葉も死語になるかもしれません。
しかし、この恒温保持や恒温処理は様々な新しい性質を持った製品を生み出す可能性を含んでいます。
熱処理講習などでは、オーステンパー、マルクエンチ、マルテンパーなどの原理や方法は現在でも説明されています。
これは、従来の熱処理では得られなかった特性が得られる可能性を秘めています。
ただ、近年は一般熱処理分野の研究論文の発表も少なくなり、熱処理技術も滞っていますので、ソルトバス設備が見直される可能性も少ない感じです。

