時間-温度変態図(じかんおんどへんたいず)[s09]

TTT曲線、等温変態曲線、恒温変態曲線、S曲線ともいいます。(S曲線と言われることが多いようです)

オーステナイト状態から各温度に等温保持すると、パーライト、ソルバイト、ベイナイトなどに変態しますが、その温度ごとに変態開始と終了時間を示した点を結んで作成された図のことを言いますが、その形が「S」のようになっているためにS曲線とよばれます。


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共析鋼のTTT曲線

この図は約0.8%Cの共析鋼の時間-温度変態図(S曲線)で、550℃付近で左に張り出した部分をパーライトノーズといいます。

点線のように、焼入れ温度から、それにかからないように素早く冷却して500℃以下の温度で保持すると、パーライトとは違った組織が出てくる・・・ということがこの図に示されています。

通常の線図には、この図にあるような組織・硬さの説明はありません。(これは、説明用の図です)

熱処理では、強靭な鋼を作るための熱処理としてオーステンパーという処理がありますが、上図の点線部分の温度推移がそれで、焼入れ温度から急冷して、一定の温度に保持する熱処理方法ですが、パーライトノーズ以下の温度に保持するのがポイントで、それ以上の温度では、パーライトという柔らかい組織になってしまいます。

その条件を決めるには、この時間―温度変態を使って温度と保持時間を考えて処理条件を決めます。

この図は、しばしば、熱処理の説明では、
①焼入れ時に柔らかいパーライトを析出させない冷却
②恒温保持温度によって組織が変化すること
などを理解するためにこの図が利用されます。

しかし、この図は恒温変態図ですので、冷却中の温度変化を表していませんし、現実の熱処理では「硬さ」「組織」の状態がどのようになるのかを知りたい場合が多いので、この図の説明では無理があるのですが、説明しやすいために、この図を用いた説明をされることが多いようです。

むしろ、連続冷却変態曲線(CCT曲線)や焼入れ性に関する曲線(ジョミニ曲線、U曲線、半冷曲線)などのほうが実用的だと思うのですが、熱処理の説明では、このS曲線を用いて説明されることが多いようです。

この形がSの字のようになっているのでS曲線と呼ばれる事が多いのですが、焼入れ性のいい高合金鋼では恒温に保持しても長時間かけても変態しないものもあったり、S字状にならないものも多いです。
下は、日立金属のハンドブックから引用したものです。

S曲線の例 日立金属

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