青熱脆性(せいねつぜいせい)  [s29]

鋼を300℃付近で加熱すると、引張強さなどの増加と伸び・絞りなどの値が低下して脆くなる現象をいいます。

焼戻しなどではこの温度範囲を避けるほうが良いとされています。



青熱とは、磨いた鋼を300℃程度に加熱する時にみられる青色の焼戻し色で、これが現れるのは250℃~350℃程度であるので、このような呼び方をされます。(下の「焼戻し色」を参照ください)

鋼をこの温度に加熱すると、じん性値の低下などが生じる場合があるので、構造用鋼ではこの温度を避けるか、急冷するなどでこの温度範囲に停滞しないことを求められます。


【これ以降の内容は、独自の考え方のため、参考程度に読み流してください】
教科書的には、構造用鋼などでは「焼戻し脆性対策」として、この温度域を避けることやこの温度域を早く冷却するという操作が奨励されてきました。

当社では近年、構造用鋼の熱処理が減っているうえに、この温度域を使用する品物もないので、特別に要求される以外は水冷などでこの温度域を急速に冷却することはほとんど行っていないのが実情です。

すなわち、この用語の意味や内容を知っているのですが、それを意識した処理は行っていないのが現状です。

近年の鋼は、これが叫ばれていた昭和50年代に比べて、かなり品位が向上しているなどもあって、脆性の原因と考えられる元素や介在物の量や偏析の程度は著しく改良されており、本当に昭和年代のように、この脆性があるのかどうか、じん性低下などの問題があるのかどうか・・・・はよくわかっていません。
つまり、これらが紹介されている多くの文献は1970年代前後のものであり、その後の研究が進んでいるという話も聞きませんから、もしも熱処理条件を指定されるならば、それに対応する・・・ということでいいように考えています。

当社は工具鋼の熱処理量が多く、工具鋼についても、昭和年代には、社内の先輩からは、これについてこの温度域を避けるという旨を指導されてきました。

しかし、実際の品物では、300~500℃の焼戻しで硬さを決めることがほとんどありませんでしたし、さらに、高硬さ品の機械試験を行うケースがほとんどないこともあって、この「脆性」については、懸念しているものの、よくわからないというのが実情です。

もちろん、高合金工具鋼などでは、この脆性温度域を急冷するということは行いません。すべて空冷です。

いろいろな工具鋼のシャルピー衝撃値の試験結果を見ても、この温度域でシャルピー値が急変するものも特に見られません。
逆に、残留オーステナイトの影響で、シャルピー値が逆に上昇するものなどもあるので、どうも、今日では、言葉の意味を理解しにくくなっている状況になっています。(高合金鋼では、300-500℃の焼戻しをするケースはほとんどなく、300℃までか、500℃以上の焼戻し温度が一般的です)

この青熱脆性は、(用語の意味は違うのですが)「低温焼戻し脆性」と混同されて説明されることも多いようですし、最近の技術資料にはこれら『脆性』の記事をほとんど見ないこともあって、社内熱処理従事者の多くも、特にこれを意識して作業していないようです。

・・・ 以上の文章の内容は、技術的な説明になっていませんが、私としては、この「青熱脆性」という言葉は曖昧で、死語になっていると思っていますので、上の「用語の意味」だけを知っている程度にとどめておいていいとおもっています。

【参考】焼戻し色
焼戻し色 日立金属の例
日立金属の資料「鉄鋼の焼戻し色」

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(来歴)H30.11 文章見直し

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