等温焼なまし (とうおんやきなまし)   [t17]

組織調整と軟化のために、焼なまし温度に加熱後に、パーライトが生成しやすい温度で保持して、等温変態させ、その後は空冷する焼なまし方法です。

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等温焼きなましの説明図

この図は、オーステンパーなどの恒温熱処理を説明したものですが、このオーステンパーは、550℃付近のパーライトノーズにかからないように、それ以下の温度に急冷し、その温度を保って変態を完了させることでじん性の高いベーナイトなどにする方法として説明していますが、それに対して、この等温(恒温)焼なましは、パーライトノーズ以上の温度で保持して、Ps→Pfで生じるパーライト変態をさせる方法です。(例:オレンジの線)

等温(恒温)処理をするために、ソルトバスなどを用いて処理をします。

この図のように、低合金鋼では、恒温にする時間は比較的少ないのですが(この図では1分程度)、焼入れ性の良い鋼種では若干の懸念があります。

この図では、パーライト変態が完了していれば、その後に空冷しても鋼は硬化することはないのですが、高合金鋼など焼入れ性の良い鋼種では、このS曲線も複雑で、さらにS曲線自体も未知の鋼種も多いので、この図のように単純に効率よく処理ができるとは限りません。

つまり、等温焼なましの主目的は「軟化」で、対象とする鋼の多くは高炭素、高合金鋼では「炭化物を球状化させること」が目的になるのですが、それらの鋼のS曲線は右側(長時間側)になっているものが多く、恒温変態させるためには、長い時間が必要になることや、低温域の長時間側でベイナイト変態などが起こる鋼種もあります。

そのために、一般的には、このような高炭素・高合金鋼などの鋼種は、通常の完全焼なましで比較的簡単に球状化が進むこともあって、徐冷しながらパーライト変態を起こす方法のほうが実用的なので、当社ではほとんどこの等温焼なましはおこなっていません。

このように、当社での実施例がほとんどないので、熱処理理論的には考えられる熱処理方法であっても、これを行う長所や特徴などもよくわかりません。



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