金属熱処理の2つのプロセス

金属の熱処理プロセスには、一般に、加熱、断熱、冷却の3つのプロセスが含まれます。時には、加熱と冷却の2つのプロセスしかありません。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.ヒート

加熱は、熱処理の重要なプロセスの1つです。金属熱処理には多くの加熱方法があります。 1つ目は、炭と石炭を熱源として使用し、液体と気体の燃料を使用することでした。電気の適用により、暖房が制御しやすくなり、環境汚染がありません。これらの熱源は、直接加熱、または溶融塩または金属、さらには浮遊粒子を介した間接加熱に使用できます。

金属が加熱されると、ワークピースが空気にさらされ、酸化と脱炭が頻繁に発生します（つまり、鋼部分の表面の炭素含有量が減少します）。これは、熱処理後の部品の表面特性に非常に悪影響を及ぼします。したがって、金属は通常、制御された大気または保護雰囲気、溶融塩、および真空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ーの1つです。加熱温度を選択して制御することが、熱処理の質を確保するための主な問題です。加熱温度は、加工されている金属材料と熱処理の目的によって異なりますが、一般に、高温構造を得るために特定の特性変換温度を上回るまで加熱されます。さらに、変換には一定の時間が必要です。したがって、金属ワークピースの表面が必要な加熱温度に達すると、内部および外部温度が一貫しており、微細構造変換を完全にするために、一定期間この温度で維持する必要があります。この期間は保持時間と呼ばれます。高エネルギー密度の加熱と表面熱処理を使用する場合、加熱速度は非常に速く、一般的に保持時間はありませんが、化学熱処理の保持時間はしばしば長くなります。

2.クーリング

冷却は、熱処理プロセスに不可欠なステップでもあります。冷却方法は、主に冷却速度を制御するプロセスによって異なります。一般的に、アニーリングは最も遅い冷却速度を持ち、正規化はより速い冷却速度を持ち、クエンチングはより速い冷却速度を持っています。ただし、鋼の種類が異なるため、さまざまな要件があります。たとえば、空気硬化鋼は、正規化と同じ冷却速度で硬化させることができます。