水素アニールは、高温の水素雰囲気中で行われる特殊なアニールである。
アニールは、材料の内部応力を緩和し、特性を向上させるために設計された熱処理プロセスです。
水素アニールでは、通常200～300℃の炉の中で行われます。
5つのポイント
1.水素アニール中の組織変化
水素アニールでは、回復、再結晶、粒成長という3つの主な組織変化が起こります。
これらの変化は、結晶粒界における応力を減少させ、材料の結晶構造の成長を促進するのに役立ちます。
その結果、材料の透磁率と性能が向上し、磁界の低リラクタンス経路が形成される。
2.アニーリングに水素を使う理由
水素がアニーリングに選ばれる理由は、空気や従来の水素と窒素の混合ガスに比べて熱伝達率が高いからです。
このため、鋳造部品や溶接部品、特に鉄鋼部品の熱処理には、水素アニールが効率的で効果的です。
しかし、水素は銀のような特定の材料に脆化を引き起こす可能性があるため、水素アニールがすべての金属に適しているとは限らないことに注意することが重要である。
3.低水素焼鈍（ベーキング）
低水素化焼鈍は「ベーキング」とも呼ばれ、水素脆化を防ぐために材料中の水素を低減または除去するために使用される特殊な水素化焼鈍です。
水素脆化とは、金属、特に鋼の水素による割れのことで、機械的性質の劣化につながる。
低水素化焼鈍は、材料を亜鉛で電気メッキするなどの代替方法に比べ、脆化除去に効果的な方法である。
4.水素アニールのプロセス
水素アニールのプロセスでは、材料を200～300℃の水素アニール炉に数時間入れておく。
水素脆化を引き起こすことで知られる封入水素原子は、噴出によって除去される。
この工程は、部品の溶接、塗装、亜鉛メッキの後に一般的に使用される。
5.水素と他のガスとの組み合わせ
水素を窒素やアルゴンガスと組み合わせる場合もあります。
水素と窒素の雰囲気は、光輝焼鈍、ステンレス鋼、合金鋼、非鉄材料の焼鈍、中性焼入れ、焼結に適している。
一方、水素とアルゴンの雰囲気は、光輝焼鈍、ステンレス鋼、合金鋼、非鉄材料の焼鈍、焼結に適している。
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