熱処理における焼き入れとは、材料（通常は金属）を急速に冷却し、硬度の向上、変形や腐食に対する耐性など、特定の望ましい特性を得るために使用されるプロセスである。このプロセスは、ブレードや貯蔵タンクなど、応力下で形状や完全性を維持する必要がある材料にとって極めて重要である。
焼入れのメカニズム
焼入れは、金属を特定の温度まで加熱し、その結晶構造が流動的になり、原子が再配列することを可能にする。その後、金属は急冷され、多くの場合、水、油、ガスなどの急冷媒体に浸される。この急冷は、新しい構造を固定するのに役立ち、通常、より硬く、摩耗や損傷に強くなる。焼き入れ媒体の選択は、材料に特有の要求と、望まれる特性によって決まる。例えば、水やオイルは冷却速度が速いため一般的に使用されますが、真空炉の用途では、クリーンで温度均一性に優れ、部品の歪みのリスクを低減できるガス焼入れが好まれます。焼入れの目的と効果
焼入れの主な目的は、微細構造を変化させることによって金属を硬化させることである。鉄合金の場合、このプロセスにより、より硬い金属となり、非鉄合金の場合は、より軟らかい金属となる。焼入れによって得られる硬度は、変形や腐食に対する高い耐性を必要とする用途に有益である。しかし、急速な冷却は、材料に脆さや内部応力をもたらす可能性もある。
フォローアップ工程：焼き戻し：
焼入れによる脆性と内部応力を緩和するために、焼戻しと呼ばれる後続工程がしばしば採用される。焼戻しとは、焼入れした材料を低温に再加熱することで、脆性を低減し、内部応力を緩和することで、材料の硬度を大きく損なうことなく、靭性と延性を向上させることである。
