一般的に使用される 10 種類の焼入れ方法のまとめ

熱処理プロセスでは、単一媒体 (水、油、空気) 焼入れを含む 10 種類の焼入れ方法が一般的に使用されます。二重中焼入れ。マルテンサイト段階焼入れ。 MS 点以下のマルテンサイト段階焼入れ法。ベイナイト等温焼入れ法。複合焼入れ法。予冷等温焼入れ法。遅冷焼入れ法。焼入れ自己焼戻し法。スプレー焼入れ法など

1. 単一媒体（水、油、空気）焼入れ

一媒体（水、油、空気）焼入れ：焼入れ温度まで加熱したワークを焼入れ媒体中で焼き入れ、完全に冷却します。最も単純な焼入れ方法であり、単純な形状の炭素鋼や合金鋼のワークによく使用されます。焼入媒体は部品の熱伝達率、焼入性、サイズ、形状等に応じて選択されます。

2. 二重中焼入れ

二媒体焼入れ：焼入れ温度まで加熱されたワークを冷却能力の強い焼入れ媒体中でMs点付近まで冷却し、その後徐冷性の焼入れ媒体に移して室温まで冷却し、異なる焼入れ冷却を実現します。幅広い温度範囲に対応し、比較的理想的な焼入れ冷却速度を実現します。高炭素鋼や合金鋼などの複雑な形状の部品や大型のワークによく使われる工法です。炭素工具鋼もよく使用されます。一般的に使用される冷却媒体には、水-油、水-硝酸塩、水-空気、油-空気などがあります。一般に急冷焼入れ媒体としては水が使用され、徐冷焼入れ媒体としては油または空気が使用されます。空気はほとんど使用されません。

3. マルテンサイト段階焼入れ

マルテンサイト段階焼入れ：鋼をオーステナイト化した後、鋼の上部マルテンサイト点よりわずかに高いまたはわずかに低い温度の液体媒体（塩浴またはアルカリ浴）に浸漬し、内部および内部が完全になるまで適切な時間保持します。鋼部品の外面 層が中温に達した後、空冷のために取り出し、焼入れプロセス中に過冷却オーステナイトがゆっくりとマルテンサイトに変態します。一般に、複雑な形状と厳しい変形要件を備えた小さなワークピースに使用されます。この方法は、高速度鋼や高合金鋼の工具や金型の焼き入れにも一般的に使用されます。

4. Ms点以下のマルテンサイト段階焼入れ法

Ms 点以下のマルテンサイト段階焼入れ法：浴温度がワーク鋼の Ms より低く、Mf より高い場合、ワークピースは浴中でより早く冷却され、サイズが大きくても段階的焼入れと同じ結果が得られます。焼入性の低い大型の鋼製ワークによく使用されます。

5. ベイナイト等温焼入れ法

ベイナイト等温焼入れ法: ワークピースは、鋼のベイナイト温度が低い等温の浴中で焼入れされ、下部ベイナイト変態が起こります。通常、浴中に 30 ～ 60 分間保持されます。ベイナイトオーステンパプロセスは、次の 3 つの主要なステップから構成されます。① オーステナイト化処理。 ②オーステナイト化後の冷却処理。 ③ベイナイト等温処理。合金鋼、高炭素鋼の小型部品、ダクタイル鋳鉄鋳物によく使用されます。

6. 複合焼入れ法

複合焼入れ方法: まずワークピースを Ms 未満まで急冷して体積分率 10% ～ 30% のマルテンサイトを取得し、次に下部ベイナイトゾーンで等温処理して、より大きな断面のワークピースのマルテンサイトとベイナイト構造を取得します。一般的に使用される合金工具鋼のワークピースです。

7. 予冷・等温焼入れ法

予冷等温焼入れ法:加熱等温焼入れとも呼ばれ、部品はまず低温(Msより高い)の浴で冷却され、次に高温の浴に移されてオーステナイトに等温変態が生じます。焼入れ性の悪い鋼部品やオーステンパー処理が必要な大型ワークに適しています。

8. 遅冷急冷法

遅延冷却焼入れ法: まず部品を空気、熱水、または塩浴で Ar3 または Ar1 よりわずかに高い温度まで予冷し、その後単一媒体焼入れを実行します。複雑な形状や各部の肉厚変化が大きく、小さな変形を必要とする部品によく使用されます。

9. 焼入自己焼戻し法

焼入自己焼戻し法：加工対象のワーク全体を加熱しますが、焼入れ時は硬化させたい部分（通常加工部）のみを焼入れ液に浸漬して冷却します。浸けていない部分の火の色が消えたら、すぐに空中に取り出します。中冷焼入れ処理。焼き入れ自己焼き戻し法は、完全に冷却されない中心部の熱を表面に伝えて表面を焼き戻す方法です。ノミ、ポンチ、ハンマーなど、衝撃に耐えるために一般的に使用される工具。

10. スプレー焼入れ法

スプレー焼入れ法：ワークに水を吹き付けて焼入する方法です。必要な焼入れ深さに応じて、水流を大きくしたり小さくしたりすることができます。スプレー焼き入れ法は、ワーク表面に蒸気膜を形成しないため、水焼き入れに比べて硬化層が深くなります。主に局所的な表面焼入れに使用されます。