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焼戻しぜい性     [y09]

構造用鋼などを焼戻し後に特定の温度で焼戻ししたりその温度範囲を徐冷すると衝撃値が低下する現象があります。これが焼戻し脆性です。

この脆性には、300℃付近の青熱脆性、500℃付近の一次焼戻し脆性、それ以上で生じる高温脆性などがあります。

JISなどでは、それを防止するために、通常の温度範囲であっても、指定された鋼種では、焼戻し後に「急冷」すること・・・と熱処理方法を規定しています。

このために、用途によっては、焼戻し加熱後に水冷や油冷をすることで脆化を防ぐ方法をとります。

その原因もよくわかっていないところもあるのですが、基本的には、これらの温度範囲の焼戻しを避けるようにするのがいいでしょう。



ここからは参考程度のお読みください。

これらのぜい性について議論されたのは1980年以前の鋼材です。

これが生じる原因も充分に特定されていなかったのですが、「粒界偏析」や「硫黄(S)やリン(P)などの元素量」が関係して焼戻し脆性が起きると考えられていたようです。

つまり、鋼材の製造上の原因が考えられていたのですが、現在の鋼材は、脱ガスや不純物の除去技術が進み、その当時よりも、遥かに高品位な鋼材になっています。

近年、焼戻し脆性に関する記事や内容を見ることはほとんど見ないのは、鋼材の脆化原因が取り除かれているのかもしれません。従来のように神経質にならないでいいように思っています。

当社では現在はほとんど構造用鋼を扱っていないので、これらについての確認や試験はすることもないのですが、JISの規定では依然、この脆性が出る温度での焼戻しを避けるとともに、この温度域を素早く冷却することになっています。

当社で多くを取り扱う工具鋼について見てみると、300-500℃の温度範囲で焼戻しで、することはほとんどないという実情です。

また、500℃以上の焼戻しは多いのですが、実際には、焼戻し温度と脆性については特に考えていません。

硬さを決めるための温度が脆性域だとされる温度であっても、焼戻し脆性ということは特に意識することはありませんし、もちろん、工具鋼の焼戻し時の冷却は空冷です。

品物を使ってみて、それが早期に破壊しても、その原因が焼戻し脆性という見方をしませんし、その指摘を受けたこともありません。

特殊な例ですが、SKS4系統の耐衝撃用鋼材料で、350℃~400℃付近でじん性が低下する鋼種があり、その温度での焼戻しを避けていた・・・というものがあります。もちろん原因は焼戻し脆性によるものとは考えておらず、残留オーステナイトの挙動による問題と考えていました。

このように、工具鋼の用途で脆性が考えられる温度域で焼戻しする場合は少ないのですが、お客様の要望で硬さを指定された場合には、それが衝撃値の低下する温度であったとしても、現実問題として、それらを説明して硬さ変更をお願いするこということもないでしょう。

このあたりの問題を考える場合の、十分な資料やデータも見当たりません。

これは少し困った問題なのですが、いわゆる「グレーゾーンの状態」です。このことを頭に入れて、それが心配ならば、事前に打ち合わせいただく以外、一般論では回答しにくい内容です。

・・・とは言うものの、この「焼戻し脆性」は、熱処理用語としての言葉ではしばしば出てきます。

さらに、最近の文献もほとんど無いのですが、JISには熱処理条件などにはこれの対応がまだ残っていますので無視するわけにはいきません。

重要な部品などに対しては、「危うきは近寄らず」と考えて、300-500℃などの脆性が生じる温度範囲を避けて焼戻しする・・・ということは記憶しておくといいでしょう。



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