焼入れは、材料（通常は金属）を急冷する熱処理プロセスであり、硬度の向上や変形に対する抵抗力といった特定の機械的特性を得るために行われる。焼入れに使用される材料には、水、塩水、油、ポリマー溶液、溶融塩、溶融金属、ガスなど様々な媒体がある。最も一般的に使用されるのは水、油、ガス、ポリマーであるが、各焼入れ媒体には用途に適した特有の特性がある。
水と塩水： 水は、熱吸収能力が高く、比較的安価であるため、最も一般的に使用される焼入れ媒体の一つである。特に鋼の高硬度化に効果的である。水と塩の溶液であるブラインは、純水よりも冷却速度を高めるために使用され、これは特定の種類の鋼材にとって、所望の微細構造を達成するために有益である。
油： 水よりも遅い冷却速度が必要な場合、焼入れ油が使用される。これにより、金属部品の割れや歪みのリスクを低減することができる。オイルは一般的に合金鋼やある種の工具鋼に使用される。オイルの選択は、材料によって要求される冷却特性によって異なります。
ポリマー溶液： 水の急速冷却と油の緩慢冷却のバランスをとる合成流体です。ポリマー溶液は、冷却速度をより正確に制御する必要がある場合に使用され、歪みやひび割れを防止しながら、所望の硬度を実現します。
溶融塩と金属： これらは、焼入れに非常に高い温度または非常に低い温度が要求される特定の用途で使用されます。溶融塩は、精密な温度制御が必要な熱処理工程で使用され、均一な冷却速度を提供することができる。鉛バスなどの溶融金属は、特定の高温焼入れ工程に使用される。
ガス： ガスによる急冷、特に窒素やアルゴンのような不活性ガスによる急冷は、真空炉で使用される。この方法は、クリーンで酸化のない環境と制御された冷却速度を必要とする材料に効果的である。ガス焼入れは高速度鋼や高炭素・高クロム鋼によく使用される。
真空炉： 真空炉では、材料は酸化を防ぐために真空環境で加熱され、ガスまたは液体媒体を使って急冷される。この方法は、高い表面品質と最小限の歪みを必要とする材料に最適である。
これらの焼き入れ媒体はそれぞれ、処理される材料の組成、要求される機械的特性、用途の制約など、具体的な要件に基づいて選択されます。焼入れ媒体の選択は、材料の最終的な特性に直接影響するため、熱処理プロセスの重要な側面となります。
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