金属の硬化は、その機械的特性、特に硬度と耐摩耗性を向上させる上で極めて重要なプロセスである。
この目的のために使用される主な方法は2つある：通し焼入れとケース焼入れ。
2つの主な手法の説明
1.通し焼入れ
通し焼入れでは、金属片全体を特定の温度まで加熱する。
その後、油、水、空気中で急冷するのが一般的である。
このプロセスは金属の断面全体に影響を与え、硬度と強度を均一に高める。
変態は急冷によって起こり、結晶構造をより硬い形に安定させる。
この方法は、炭素含有量の多い金属で、全体を硬化させる必要がある場合に適している。
2.ケース焼入れ
ケース焼入れは金属の表面に焦点を当て、より柔らかく強靭なコアを維持しながら、硬く耐摩耗性のある外層を作ります。
これは、浸炭、浸炭窒化、窒化、軟窒化などのさまざまなプロセスによって達成される。
たとえば浸炭では、金属を炭素の多い環境で加熱し、炭素を表面に拡散させる。
その後、濃縮された表面層を硬化させるために急冷される。
この方法は、延性はあるが、多くの用途には十分な硬度がない低炭素鋼に最適である。
どちらの方法も、制御された加熱と冷却プロセスによって微細構造を変化させることで、金属の機械的特性、特に硬度と耐摩耗性を向上させることを目的としている。
一般に、金属全体に均一な硬さが必要な場合は通し焼入れが使用され、表面硬さと芯部靭性のバランスが必要な場合は場合焼入れが好まれます。
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