冷却速度(れいきゃくそくど)      [r08]

冷却の際の冷え方を示す、時間に対する温度の変化。瞬間の速度と区間の平均を表す場合などがあリます。

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共析鋼に近い鋼のCCT曲線

これは共析鋼の連続冷却曲線(CCT曲線)の例で、特殊な装置を使って冷却速度を調節して連続的に冷却した場合の組織や硬さを表しています。

ここでは、Psと書かれたパーライト生成やMsのマルテンサイト変態の状態が重要になるのですが、普通の熱処理では、連続的に冷却することは困難ですし、また、連続冷却することはないので、この図のような熱処理をすることはないのですが、測定した硬さから熱処理の状態がわかる、非常に便利なものと言えます。
時間軸が対数になっていることにも注意します。

冷却剤別冷却シミュレーションの例

これは、シミュレーションソフトを使って小さな品物を冷却した過程を示します。
これは時間軸が対数ではありませんの。また、冷却剤の温度に近づくにつれて温度降下が遅くなっているのがわかります。

ここでは示していませんが、実際の品物では、大きさによって、冷やし始めの温度降下の状態も、当然、まちまちになります。

実際の熱処理での基本的な考え方は、パーライト変態が起きないようにMsまでをすばやく冷やし、Ms温度にかかるとゆっくり冷やすのが鉄則です。

つまり、実際の熱処理では、品物各部の温度差を和らげるために、Ms点(マルテンサイトに変態する温度)などを考えて冷えすぎないように引き上げる操作をしますので、これらもあって、**℃/Sというような数値で評価する速度には注意する必要があります。

その調節には、「中途引き上げ」など、例えば、油冷した時に油の温度まで冷却せずに、途中で引き上げてMsにかかってから急冷しないようにしています。

それらの管理は、予備実験によったり、表面温度計を用いて温度管理したり、作業者の五感で判断することもあります。
これらもあって、ここでいう冷却速度は、℃/時間というものではなく、「早い」「遅い」という程度のものと考えておいていいような感じがします。



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