正規化とは何ですか?
焼きならしとは、鋼の靭性を向上させる熱処理です。鋼部品を Ac3 温度より 30 ～ 50℃高い温度に加熱した後、しばらく保温し、炉から出して空冷します。主な特徴は、冷却速度が焼鈍よりも速く、焼き入れよりも遅いことです。焼きならしの際、少し早い冷却で鋼の結晶粒を微細化することができ、満足のいく強度が得られるだけでなく、靱性（AKV値）が大幅に向上し、部品の割れ傾向が軽減されます。焼きならし後、一部の低合金熱間圧延鋼板、低合金鋼鍛造品、鋳物などの総合的な機械的特性が大幅に向上し、切削性能も向上します。
正規化には次の目的と用途があります。
① 過共析鋼の場合、鋳物、鍛造品、溶接品の過熱粗粒組織やウィドマンシュテッテン組織、圧延材の帯状組織を除去するために焼ならし処理を行う。穀物を精製する。焼入れ前の予熱処理としても使用できます。
②過共析鋼の場合、焼ならしを行うことにより網状二次セメンタイトが除去され、パーライトが微細化され、機械的性質が向上するだけでなく、その後の球状化焼鈍が容易になります。
③ 低炭素深絞り薄鋼板の場合、焼きならしにより粒界の遊離セメンタイトが除去され、深絞り加工性が向上します。
④ 低炭素鋼および低炭素低合金鋼の場合、焼ならしにより、より微細なフレーク状パーライト組織が得られ、硬度が HB140 ～ 190 に増加し、切削時の「ナイフの固着」現象が回避され、被削性が向上します。中炭素鋼の場合、焼きならしと焼きなましの両方を使用できる状況では、焼きならしの方が経済的で便利です。
⑤ 一般の中炭素構造用鋼の場合、高い機械的性質が要求されない場合には、焼入れ・高温焼戻しの代わりに焼きならしを行うことができ、操作が簡単であるだけでなく、組織やサイズを向上させることができます。鋼は安定しています。
⑥ 高温焼ならし（Ac3以上150～200℃）を行うと、高温での拡散速度が速いため、鋳物や鍛造品の成分偏析を軽減できます。高温での焼きならし後の粗大粒子は、その後の低温での 2 回目の焼きならしによって微細化することができます。
⑦ 蒸気タービンやボイラーに使用される一部の中低炭素合金鋼では、焼きならしを行ってベイナイト組織を得た後、高温焼戻しを行うことで、400～550℃での使用で良好な耐クリープ性が得られます。
⑧ 焼きならしは、鋼部品や鋼製品のほかに、ダクタイル鉄の熱処理にも広く使用されており、パーライトマトリックスを得てダクタイル鉄の強度を向上させます。焼きならしの特性が空冷であるため、周囲温度、積層方法、風量、ワークサイズなどが焼きならし後の構造や性能に影響を与えます。組織の規格化は合金鋼の分類方法としても使用できます。通常、合金鋼は直径25mmの試料を900℃に加熱後、空冷して得られる組織により、パーライト鋼、ベイナイト鋼、マルテンサイト鋼、オーステナイト鋼に分けられます。
アニーリングとは何ですか?
アニーリングは、金属を一定の温度までゆっくりと加熱し、十分な時間保持した後、適切な速度で冷却する金属の熱処理プロセスです。焼鈍熱処理は完全焼鈍、不完全焼鈍、歪取り焼鈍に分けられます。焼鈍した材料の機械的特性は、引張試験または硬さ試験によって試験できます。多くの鋼は焼きなまし熱処理の状態で供給されます。鋼の硬さ試験は、ロックウェル硬さ試験機を使用してHRB硬さを試験できます。薄い鋼板、鋼帯、および薄肉鋼管の場合、表面ロックウェル硬さ試験機を使用して HRT 硬さを試験できます。
アニーリングの目的は次のとおりです。
① 鋳造、鍛造、圧延、溶接などの工程において鋼に起因する様々な構造欠陥や残留応力を改善または除去し、ワークの変形や割れを防止します。
② ワークを柔らかくして切削します。
③ 結晶粒を微細化し組織を改善し、ワークの機械的性質を向上させます。
④ 最終熱処理（焼き入れ、焼き戻し）のための構造を準備します。
一般的なアニーリングプロセスは次のとおりです。
① 完全焼鈍を行う。鋳造、鍛造、溶接後の中低炭素鋼の機械的性質の悪い粗大な過熱組織を微細化するために使用されます。ワークをフェライトがすべてオーステナイトに変態する温度以上の30～50℃に加熱し、しばらく保温した後、炉で徐冷します。冷却プロセス中にオーステナイトが再び変態し、鋼の組織がより微細になります。
②球状化焼鈍。鍛造後の工具鋼や軸受鋼の高硬度を低減するために使用されます。ワークピースを鋼がオーステナイトを形成し始める温度より20〜40℃高い温度に加熱し、保温した後、ゆっくりと冷却します。冷却過程でパーライト中の層状セメンタイトが球状になり、硬度が低下します。
③等温焼鈍。切断用に、ニッケルとクロムの含有量が高い一部の合金構造用鋼の高硬度を下げるために使用されます。一般に、まずオーステナイトの最も不安定な温度まで比較的速い速度で冷却し、適切な時間保温します。オーステナイトはトルースタイトまたはトルースタイトに変態し、硬度が低下する可能性があります。
④再結晶焼鈍。金属線や薄板の冷間引抜や冷間圧延時の硬化現象（硬度の上昇と塑性の低下）を解消するために使用されます。加熱温度は通常、鋼がオーステナイトを形成し始める温度よりも50〜150℃低くなります。この方法によってのみ、加工硬化効果を除去し、金属を軟化させることができます。
⑤黒鉛化焼鈍。セメンタイトを多く含む鋳鉄を塑性の良い鍛造可能な鋳鉄に加工するために使用されます。鋳物を約950℃に加熱し、一定時間保温した後、適切に冷却することでセメンタイトを分解し、綿状黒鉛を生成させます。
⑥ 拡散焼鈍。合金鋳物の化学組成を均一化し、その性能を向上させるために使用されます。この方法は、鋳物を溶融させずに可能な限り最高の温度に加熱し、長時間保温し、合金中のさまざまな元素が拡散し、均一に分布する傾向がある後にゆっくりと冷却することです。
⑦歪取り焼鈍。鋳鋼品や溶接部品の内部応力を除去するために使用されます。鉄鋼製品の場合、オーステナイトが生成し始める100～200℃以下の温度で加熱し、保温後空冷することで内部応力を除去できます。
投稿日時: 2024 年 6 月 11 日