焼入れは、微細構造を変化させることによって金属の硬度、耐摩耗性、耐久性を高める熱処理プロセスである。このプロセスには通常、加熱、浸漬、冷却の3つの主なステップが含まれる。各ステップは、金属に望ましい特性を持たせるための特定の目的を果たす。
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加熱:金属を特定の温度（多くの場合臨界点以上）に加熱し、化学的・物理的特性の変化を起こす。この加熱は、金属の構造に一時的な変化と恒久的な変化の両方をもたらす。永久的な変化は、望ましい硬度と耐久性を得るために極めて重要である。
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浸漬:このステップでは、一定期間、金属を高温に維持する。浸漬という名前に反して、浸漬には液体を使用しません。単に、金属を加熱した状態に十分な時間維持することで、内部構造を安定させ、加熱によって開始された変化の均一化を達成することを意味します。
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冷却:浸漬後、金属は急冷される。多くの場合、油中または空気中で急冷される。焼き入れとして知られるこの急冷プロセスは、加熱と浸漬中に生じた変化を固定するために重要であり、その結果、硬度と耐摩耗性が向上した硬化金属が得られる。
通常の焼き入れや真空焼き入れなど、さまざまな焼き入れ方法が、金属の種類や求める結果に応じて使用される。通常の焼入れは、金属を加熱した後、油中または空気中で急冷する。対照的に、真空焼入れは真空環境で行われ、特に高合金鋼や被加工物の明るい金属表面を維持するのに有効である。
焼入れの後に焼戻しが行われることが多いが、これは金属の靭性と延性を高め、応力下で割れが発生するリスクを低減するために、加熱と冷却のサイクルをさらに繰り返すものである。この焼入れと焼戻しの組み合わせは、多くの用途、特に硬度と靭性の両方を必要とする工具や部品の製造において極めて重要である。
全体的に、焼き入れプロセスは、金属の機械的特性を向上させ、工具や機械から自動車や航空宇宙部品に至るまで、幅広い産業用途に適したものにするために、冶金学では不可欠です。
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