焼戻し(やきもどし)     [y08]

焼入れした品物を700℃程度以下の適当な温度に加熱して、硬さや組織を調節する処理が焼戻しです。

高合金工具鋼などでは500℃付近で再硬化します。それを「2次硬化」といいますが、その温度以上の焼戻し処理を、特に「高温焼戻し」と言って区別していう場合があります。(高温焼戻しに対応するのは、低温焼戻しと呼ばれます)



SCM435の調質における機械的性質SKD11の熱処理硬さ曲線

左はSCM435の調質、右はSKD11の焼入れ焼戻しの硬さなどの推移を示す熱処理曲線です。

構造用鋼などの調質は、品物の表面と内部の硬さなどの機械的性質を均質にする目的で500℃以上の焼戻しをします。

そのため、通常はこのグラフのように、低温域は示されておらず、このような温度範囲について示されています。
また右図のように、工具鋼などでは焼入れ温度の影響が大きいので、ここにあるように、焼入れ温度が示されている場合も多いようです。

焼戻しは、焼入れ後に硬さや機械的性質を調整するために再加熱する処理です。
炭素鋼や低合金鋼では、左図のように加熱温度が上がるにつれて硬さが低下しますが、右図のようなSKD11などの高合金鋼では、500℃付近で硬さの上昇がみられるものがあります。これが2次硬さです。

SKD11は高い硬さの工具類などに使用されることが多いので、その多くは200℃前後の焼戻しによって、高硬さの状態で使用されますが、高温特性を良くしたい場合などには、520℃以上の温度で焼戻しをします。その場合に「高温焼戻しする」といって区別する場合もあります。

低合金鋼での焼戻し回数は1回で問題ありませんが、高合金鋼の場合は、焼入れ終止温度や残留オーステナイトなどの影響があるために、低温焼戻しであっても、必ず、2回以上の焼戻しをする必要があります。


多くの熱処理データは、硬さと機械的性質について示されているものが多いのですが、焼戻し硬さだけで得られる機械的性質(特にじん性値)を判断してはいけません。
  例えば、高速度鋼をある硬さにしようとすると、焼入れ温度を変える場合と、焼戻し温度で硬さを調節する場合があります。

工具鋼の場合は、焼入れ温度を変えることは少なく、品物の硬さに応じて、焼戻し温度で硬さを調節して焼戻しするのが通例です。

考えてみると、最良の熱処理条件は「1つ」のはずなのですが、実際の品物とカタログなどに示されてデーターとは異なりますし、これらのどちらの方法を用いたほうがいいのかというのを決めるのは簡単ではありません。幅広い熱処理や鋼材の知識が必要になるのですが、それが「熱処理は難しい」と言われることかもわかりませんが、いい製品を作るためには、幅広い知識が必要なのは言うまでもありません。



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