第一鋼業株式会社~熱処理用語

時間焼入れ(じかんやきいれ)     [s10]

焼入れ途中で、水や油などから一時引き上げて空冷したり、水で初期の冷却をして、その後に油冷するなど、冷却速度を調整する焼入れ方法をいいます。

段階焼入れ、中断焼入れなども同容で、硬さや変形を調整するためにこれを行います。



変態時の長さの変化

この図は加熱~冷却の過程で、冷却速度を変えたときの寸法変化を示しています。

(a)→(b)→(c)→(d)の順で冷却速度が速くなっています。

(c)(d)を見ると、焼入れによる硬化に伴って、長さが+になる変化が見られます。ここの「G」点付近がマルテンサイト変態が起こり始める「Ms点」になっているといえます。

これは小さな試験片を用いて試験されたものですが、通常の品物では、当然、各部の冷却速度が異なるので、冷却中の間には、熱の不均一さやMs点にかかるタイミングが異なってくるために、それが「変形」や硬さの違いになって表われます。

それを緩和するために、冷却速度を変える操作をして、冷却槽から途中に引き揚げたり、冷却を中断したりして、内部の熱を利用して外内部の温度差を緩和する焼入れ操作を時間焼入れといいます。

これにより硬さのばらつきや変形などを制御しますが、Ms点以下の温度では、ほとんど時間に関係なく、温度低下とともにマルテンサイト変態が進むために、Ms点温度になるまでに水や油から品物を引き上げて品物各部の温度を一定にする操作は通常的に行われており、これを意識して「時間焼入れ」ということはありません。

当社では、水冷と油冷を併用する方法や、水冷や油冷途中でいったん冷却槽から引き上げる方法などを行っていますが、この引き上げるタイミング(温度)はMs温度以上にしないと、マルテンサイト化した状態で引き上げると、品物の持つ熱で再加熱されるために、(これを自己焼戻しといいます)焼戻しされたり、残留オーステナイトが多くなったりする場合があるので、一般的には、パーライトノーズの温度以下~Ms点以上の温度域で行います。

恒温槽(ソルトバス)を利用して一定温度に保持する場合は、恒温熱処理熱浴焼入れオーステンパーマルクエンチなどといいます。


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