金属熱処理の2工程

金属の熱処理工程は、一般的に「加熱」「絶縁」「冷却」の3つの工程から構成されます。場合によっては、加熱と冷却の 2 つのプロセスしかない場合もあります。これらのプロセスは相互接続されており、中断することはできません。

1.加熱

加熱は熱処理の重要な工程の一つです。金属の熱処理にはさまざまな加熱方法があります。最初は木炭や石炭を熱源として使用し、次に液体燃料や気体燃料を使用するようになりました。電気を利用するため加熱制御が容易で、環境汚染もありません。これらの熱源は、直接加熱だけでなく、溶融塩や金属、さらには浮遊粒子を介した間接加熱にも使用できます。

金属が加熱されると、ワークピースは空気にさらされ、多くの場合酸化と脱炭が発生します (つまり、鋼部品の表面の炭素含有量が減少します)。これは、ワークピースの表面特性に非常に悪影響を及ぼします。熱処理後の部品。したがって、金属は通常、制御された雰囲気または保護雰囲気、溶融塩中、および真空中で加熱する必要があります。保護加熱は、コーティングまたは包装方法によっても実行できます。

加熱温度は、熱処理プロセスの重要なプロセスパラメータの 1 つです。熱処理の品質を確保するには、加熱温度の選択と制御が重要な問題となります。加熱温度は加工する金属材料や熱処理の目的によって異なりますが、一般的には高温組織を得るために一定の特性変態温度以上に加熱されます。また、変換にはある程度の時間がかかります。したがって、金属ワークの表面が必要な加熱温度に達したら、内部と外部の温度を均一にし、組織の変態を完了させるために、その温度を一定時間維持する必要があります。この時間を保持時間といいます。高エネルギー密度加熱や表面熱処理では加熱速度が非常に速く、保持時間は無いのが一般的ですが、化学的熱処理の場合は保持時間が長くなる場合が多いです。

2.冷却

熱処理工程では冷却も欠かせない工程です。冷却方法は工程によって異なりますが、主に冷却速度を制御します。一般に、焼きなましの冷却速度は最も遅く、焼きならしの冷却速度は速く、焼き入れの冷却速度は速くなります。ただし、鋼の種類が異なるため、要件も異なります。たとえば、空気硬化鋼は焼きならしと同じ冷却速度で硬化できます。