熱処理は、制御された加熱と冷却によって金属の特性を変化させる、金属加工における重要なプロセスである。
金属の熱処理には、主に焼きなまし、焼き入れ、焼き入れ、応力除去の4種類があります。
これらのプロセスはそれぞれ、硬度や延性の向上、内部応力の低減など、金属の特定の特性を実現するために設計されています。
4つの主要工程の説明
1.焼きなまし
アニーリングは、金属を特定の温度まで加熱した後、ゆっくりと冷却することを含む。
このプロセスは、金属を軟化させ、延性を高め、内部応力を減少させることを目的としている。
そうすることで、金属はより可鍛性になり、割れることなく成形しやすくなる。
焼きなましは、成形加工には硬すぎたり脆すぎたりする鋼に特に有効である。
徐冷することで、金属内の原子がより安定した延性のある構造に再配列される。
2.焼入れ
焼入れは、金属の硬度と耐摩耗性を高めるためのプロセスである。
これは通常、金属を高温に加熱した後、急冷することによって達成される。
急冷によって原子が元の位置に固定され、元の位置に戻らなくなるため、金属の硬度が増す。
この工程は、高い強度と耐摩耗性を必要とする工具や部品によく用いられる。
3.焼き入れ
焼き入れは、加熱後の金属の急速冷却を伴う、硬化プロセスの不可欠な部分です。
焼き入れの方法は、金属の種類と要求される特性によって異なる。
一般的な焼入れ媒体には、水、油、空気などがある。
媒体の選択は冷却速度、ひいては金属の最終的な硬度に影響する。
焼入れは、硬度と強度を向上させる微細組織を形成 するために極めて重要である。
4.応力除去
応力除去は、溶接、鋳造、機械加工などの工程によって金属に発生する内部応力を軽減するために使用される熱処理工程である。
これは通常、金属を焼きなましで使用する温度よりも低い温度まで加熱し、その後ゆっくりと冷却することによって行われる。
温度を下げることで、硬度や延性を大きく変えることなく、金属の構造を緩和することができる。
このプロセスは、金属の寸法安定性を維持し、荷重による歪みや破損を防ぐために不可欠です。
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