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7.2.6 炭素鋼を加熱して急冷するときの組織変化 |
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◆A3変態, A1変態は,徐冷した場合の変態 |
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均一なオーイテナィトγ→ α(C<0.02%),Fe3C(C>6.67%),パーライト(α+ Fe3C)の 相の生成→ 炭素原子の移動(拡散) → 変態を起こすのに十分な時間が必要 ↓ 緩やかな冷却速度 → 組織が十分成長,粗大に |
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◆冷却速度を大きくしたら変態はどうなるか 組織は成長せず → 組織は細かくなり強度大 |
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◆焼きなまし,焼鈍 Annealing 鋼をオーステナイトの状態から, 緩やかな冷却速度で冷却:焼きなまし,焼鈍 電気炉の中において炉の電源を切りそのまま冷却、炉冷 |
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◆焼きならし,焼準 Normalizing 鋼をオーステナイトの状態から, 空気中で自然冷却 : 焼きならし,焼準 オーステナイトの状態の鋼を電気炉から取りだし、空気中に放置 微細なパーライト ソルバイト solbite |
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◆油焼き入れ Oil Quenching 空冷よりも少し早い冷却速度(油焼き入れ) トルースタイト Troostite パーライトやソルバイトと同じだが一層細かい組織 ◆更に速い速度 トルースタイト+針状組織のマルテンサイト (Martensite)が混じる |
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◆水焼き入れ Quenching マルテンサイト変態 γ → マルテンサイト |
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◆ 冷却速度大 更に速い速度 水焼き入れ 組織全体が針状組織のマルテンサイト (Martensite) 非常に硬く,この組織の変態温度は250℃程度 パーライト→ソルバイト→トルースタイト→(トルースタイト+マルテンサイト)→ マルテンサイト |
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![]() 図1 マルテンサイト 針状組織 |
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■焼きもどし Tempering |
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焼き入れしたままの鋼は非常に硬いが、反面もろく実際の使用に耐えない。焼き入れによって、表面と内部の冷却速度の相違から残留応力が存在し、時間が経つとこの応力は緩和され、寸法の狂いが生じる。また、焼き割れという現象も生じき裂が入る場合がある。 これらを取り除くために、焼き入れ後、ある温度で保持する熱処理が焼きもどしである。組織は微細なパーライト、焼き戻しソルバイトになる。 |
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![]() 図2 焼き戻しソルバイトsolbite 0.81%C 水焼き入れ後, 600℃焼き戻し,×400 |
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7.2.7 冷却速度を変化させたときの共析鋼の長さの変化 |
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水焼き入れは、硬度を得るために行うが、図3から炭素量0.55%以上では焼き入れ硬さは一定であることが分かる。 | ||
![]() 図4 焼き入れ硬さと炭素鋼の炭素量の関係 |
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