正規化とは何ですか?
焼準処理は、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速く、焼入れより遅いことです。焼準処理では、鋼の結晶粒をわずかに速い冷却で微細化することができ、十分な強度を得られるだけでなく、靭性（AKV値）が大幅に向上し、部品の割れ傾向も低減します。焼準処理後、一部の低合金熱延鋼板、低合金鋼鍛造品、鋳物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、焼準処理は、鋳物、鍛造品、溶接材の過熱粗大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解消し、結晶粒を微細化するために用いられ、焼入れ前の予熱処理としても用いられる。
②過共析鋼の場合、焼準処理によりネットワーク状の二次セメンタイトを除去し、パーライトを微細化することができるため、機械的性質が向上するだけでなく、その後の球状化焼鈍処理も容易になります。
③ 低炭素深絞り薄鋼板の場合、焼準処理により粒界の遊離セメンタイトを除去し、深絞り性を向上させることができる。
④ 低炭素鋼および低炭素低合金鋼の場合、焼準処理により、より微細な薄片状パーライト組織が得られ、硬度がHB140～190に上昇し、切削時の「刃こぼれ」現象を回避し、被削性が向上します。中炭素鋼の場合、焼準処理と焼鈍処理の両方が可能な場合は、焼準処理の方が経済的で便利です。
⑤ 一般的な中炭素構造用鋼の場合、機械的性質をそれほど高く要求されない場合には、焼入れ・高温焼戻しの代わりに焼準処理を施すことができ、操作が簡単なだけでなく、鋼の構造や寸法も安定します。
⑥ 高温焼ならし（Ac3より150～200℃高い温度）は、高温での拡散速度が高いため、鋳鍛造品の成分偏析を低減できます。高温焼ならし後の粗大結晶粒は、その後の低温での2回目の焼ならしによって微細化できます。
⑦ 蒸気タービンやボイラーに使用される一部の低炭素・中炭素合金鋼では、ベイナイト組織を得るために焼準処理を施した後、高温焼戻しを行うことが多く、400～550℃で使用するとクリープ抵抗が良好になります。
⑦ 鉄鋼部品や鉄鋼製品に加えて、ダクタイル鋳鉄の熱処理においても、パーライトマトリックスを得てダクタイル鋳鉄の強度を向上させるための焼きならしが広く用いられている。焼きならしは空冷であるため、雰囲気温度、積み重ね方法、気流、ワークサイズなどが焼きならし後の組織や性能に影響を与える。焼きならし組織は合金鋼の分類方法としても用いられる。通常、合金鋼は、直径25mmのサンプルを900℃に加熱した後、空冷して得られる組織によって、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類される。
アニーリングとは何ですか?
焼鈍処理は、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熱処理プロセスです。焼鈍熱処理は、完全焼鈍、不完全焼鈍、応力除去焼鈍に分けられます。焼鈍された材料の機械的特性は、引張試験または硬度試験によって試験できます。多くの鋼材は、焼鈍熱処理状態で供給されます。鋼材の硬度試験は、ロックウェル硬度計でHRB硬度を試験することができます。薄い鋼板、鋼帯、薄肉鋼管の場合は、表面ロックウェル硬度計を使用してHRT硬度を試験することができます。
アニーリングの目的は次のとおりです。
① 鋳造、鍛造、圧延、溶接工程において鋼材に起因する様々な組織欠陥や残留応力を改善・除去し、ワークの変形や割れを防止します。
② 切削対象物を柔らかくする。
③結晶粒を微細化し組織を改善することで、ワークの機械的性質を向上させます。
④最終熱処理（焼入れ、焼戻し）のための組織を整えます。
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。鋳造、鍛造、溶接後の中低炭素鋼の機械的性質の劣る粗大な過熱組織を微細化するために使用されます。ワークピースを、すべてのフェライトがオーステナイトに変態する温度より30～50℃高い温度に加熱し、しばらく保温した後、炉内で徐冷します。冷却過程でオーステナイトが再び変態するため、鋼組織がより微細になります。
② 球状化焼鈍。工具鋼や軸受鋼などの鍛造後の高硬度を低減するために用いられる。鋼がオーステナイトを形成し始める温度より20～40℃高い温度にワークピースを加熱し、保温した後、徐冷する。冷却過程でパーライト中の層状セメンタイトが球状化し、硬度が低下する。
③ 等温焼鈍。切削加工用としてニッケルやクロムを多く含む一部の合金構造用鋼の高硬度を低減するために使用されます。一般的には、まず比較的速い速度でオーステナイトの最も不安定な温度まで冷却し、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、硬度を低下させることができます。
④ 再結晶焼鈍。冷間引抜および冷間圧延工程における金属線材および薄板材の硬化現象（硬度の上昇と塑性の低下）を除去するために用いられる。加熱温度は、通常、鋼がオーステナイト相を形成し始める温度より50～150℃低い温度とする。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る。
⑤ 黒鉛化焼鈍。多量のセメンタイトを含む鋳鉄を、良好な塑性を有する鍛造可能な鋳鉄にするために用いられる。この工程は、鋳物を約950℃に加熱し、一定時間保温した後、適度に冷却することでセメンタイトを分解し、綿状の黒鉛を形成する。
⑥ 拡散焼鈍。合金鋳物の化学組成を均質化し、性能を向上させるために用いられます。この方法は、鋳物を溶融させずに可能な限り高温まで加熱し、長時間保温した後、合金中の各元素が拡散して均一に分散するのを待ってからゆっくりと冷却する方法です。
⑦ 応力除去焼鈍。鋳鋼品や溶接部品の内部応力を除去するために用いられます。鋼製品の場合、加熱後、オーステナイト相が生成し始める100～200℃以下の温度で熱処理し、保温後、空気中で冷却することで、内部応力を除去することができます。
投稿日時: 2024年6月11日