熱処理工程で一般的に使用される焼入れ方法は、単一媒体（水、油、空気）焼入れ、二媒体焼入れ、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、遅延冷却焼入れ法、焼入れ自己焼戻し法、スプレー焼入れ法など、10種類あります。
1. 単一媒体（水、油、空気）による急冷
単一媒体（水、油、空気）焼入れ：焼入れ温度まで加熱されたワークピースを焼入れ媒体に浸漬して完全に冷却します。これは最も単純な焼入れ方法であり、形状が単純な炭素鋼や合金鋼のワークピースによく用いられます。焼入れ媒体は、部品の熱伝達係数、焼入れ性、サイズ、形状などに応じて選択されます。
2. 二重媒体焼入れ
二媒体焼入れ：焼入れ温度まで加熱されたワークピースを、まず冷却能力の高い焼入れ媒体でMs点近くまで冷却し、次に冷却速度の遅い焼入れ媒体に移して室温まで冷却することで、異なる焼入れ冷却温度範囲を実現し、比較的理想的な焼入れ冷却速度を得る。この方法は、複雑な形状の部品や、高炭素鋼や合金鋼製の大型ワークピースによく用いられる。炭素工具鋼にもよく用いられる。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-空気などがある。一般的に、水は急速冷却焼入れ媒体として、油または空気は緩速冷却焼入れ媒体として用いられる。空気はめったに使用されない。
3. マルテンサイト段階的焼入れ
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、鋼のマルテンサイト変態開始点よりわずかに高い温度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、鋼部品の内外面が媒体温度に達するまで適切な時間保持します。その後、取り出して空冷し、焼入れ工程中に過冷却オーステナイトが徐々にマルテンサイトに変化します。この方法は、複雑な形状で変形要求が厳しい小型ワークピースに一般的に使用されます。また、この方法は、高速度鋼や高合金鋼の工具や金型の焼入れにもよく使用されます。
4. Ms点以下のマルテンサイト傾斜焼入れ法
マルテンサイト漸進焼入れ法（Ms点以下）：浴温が被加工鋼のMs点より低く、かつMf点より高い場合、被加工品は浴中でより速く冷却され、サイズが大きい場合でも漸進焼入れと同様の結果が得られます。焼入れ性の低い大型鋼材によく用いられます。
5. ベイナイト等温焼入れ法
ベイナイト等温焼入れ法：ワークピースを鋼のベイナイト温度より低い等温浴に焼入れし、ベイナイト変態を起こさせ、通常30〜60分間浴中に保持します。ベイナイトオーステンパリングプロセスは、①オーステナイト化処理、②オーステナイト化後冷却処理、③ベイナイト等温処理の3つの主要なステップから構成され、合金鋼、高炭素鋼の小型部品、および球状黒鉛鋳鉄の鋳物によく使用されます。
6. 複合急冷法
複合焼入れ法：まず、ワークピースをMs点以下まで焼入れして体積分率10～30%のマルテンサイトを得、次に下部ベイナイトゾーンで等温保持して、断面の大きいワークピースに対してマルテンサイトとベイナイトの組織を得る。合金工具鋼のワークピースによく用いられる。
7. 予冷および等温急冷法
予冷等温焼入れ法：加熱等温焼入れとも呼ばれ、まず部品を低温（Ms点以上）の浴で冷却し、その後高温の浴に移してオーステナイトを等温変態させる。焼入れ性の低い鋼部品や、オーステンパ処理が必要な大型ワークピースに適している。
8. 遅延冷却および急冷法
遅延冷却焼入れ法：部品をまず空気、温水、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行う。複雑な形状で、各部の厚みが大きく異なり、変形が小さい部品によく用いられる。
9. 焼入れと自己焼戻し法
焼入れ自己焼戻し法：加工するワークピース全体を加熱しますが、焼入れ中は、硬化させる必要がある部分（通常は加工部分）のみを焼入れ液に浸して冷却します。浸していない部分の火色が消えたら、すぐに取り出して空気にさらします。中冷焼入れプロセス。焼入れ自己焼戻し法は、完全に冷却されていないコアからの熱を表面に伝達して表面を焼き戻します。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. スプレークエンチング法
スプレー焼入れ法：ワークピースに水を噴霧して焼入れする方法。水の流量は、必要な焼入れ深さに応じて増減できる。スプレー焼入れ法では、ワークピース表面に蒸気膜が形成されないため、水焼入れよりも深い硬化層が得られる。主に局所的な表面焼入れに用いられる。
投稿日時：2024年4月8日
