熱処理プロセス：種類、方法、手順、用途（PDF）
この記事では、熱処理プロセスとは何かを学びます ？その方法 、タイプ 、および目的 、手順 、アプリケーション 熱処理の。熱処理は、機械部品や工具の製造プロセスにおいて不可欠な操作です。
熱処理とは何ですか？
熱処理 は、組成を変更せずに特定の望ましい特性を取得するために、固体状態の金属または合金を加熱および冷却する操作として定義されます。
熱処理のプロセスは、結晶粒径を変更し、材料の構造を変更し、熱間または冷間加工後に材料にかかる応力を緩和するために実行されます。
- 機械加工性を向上させるために熱処理が行われます。
- 磁気的および電気的特性を改善するため。
- 耐摩耗性、熱、腐食、その他多くの理由に対する耐性を高めるため。
熱処理 金属を臨界温度の近くまたはそれ以上に加熱し、その時点で特定の時間保持して、最終的に空気、水、塩水、または溶融塩などの媒体で金属を冷却することで構成されます。熱処理プロセスには、焼きなまし、肌焼き、焼き戻し、焼ならしと焼入れ、窒化、シアン化などが含まれます。
熱処理プロセスの種類
以下は、さまざまな種類の熱処理プロセスです。
- アニーリング
- 正規化
- 硬化
- 焼き戻し
- 窒化
- シアン化
- 高周波焼入れ
- 火炎硬化
- 金属鋳造プロセスとは何ですか？完全なガイド
- 材料の機械的特性のリスト
熱処理の種類
1。アニーリング
アニーリングは、熱処理の最も重要なプロセスの1つです。これは、鉄鋼の熱処理で最も広く使用されている操作の1つであり、軟化プロセスとして定義されています。
上限臨界温度より30〜50°C高く加熱し、炉を探すことで非常に遅い速度で冷却します。焼きなましの主な目的は、鋼の延性と展性を高め、内部応力を取り除くことです。このプロセスにより、鋼が柔らかくなり、簡単に機械加工できるようになります。
1.1アニーリングの目的
- 鋼を柔らかくし、被削性を向上させます。
- 粒子サイズを細かくし、ガスを除去するため。
- 前のプロセスで発生した内部応力を取り除きます。
- 望ましい延性、展性、および靭性を得るため。
- 電気的および磁気的特性を変更します。
1.2アニーリングの手順
炭素含有量に応じて、鋼は臨界温度範囲より約50°〜55°C高い温度に加熱されます。炉の種類や作業の性質に応じて、この温度で一定期間保持されます。その後、鋼は炉内で絶えず冷却されます。
1.3アニーリングの適用
鋳物や鍛造品に適用されます。
2。正規化
正規化：正規化の主な目的は 冷間加工プロセス後に発生した内部応力を取り除きます。この場合、鋼は上限臨界温度より30〜50°C高く加熱され、空中で冷却されます。
機械的および電気的特性、被削性および引張強度を向上させます。正常化とは、正常な状態の構造を復元するために行われる熱処理のプロセスです。
2.1正規化の目的
- 構造の均一性を促進します。
- 穀物の精製を確保するため。
- 鋼の特性に望ましい変化をもたらすため。
2.2正規化の手順
鋼はその上限臨界温度より約40°から50°C高い温度に加熱されます。この温度で短時間保持されます。次に、鋼を室温の静止空気中で冷却します。これは、空気焼入れとして知られています。
2.3正規化の適用
- 鋳造や鍛造を施して、粒子構造を微細化し、応力を緩和します。
- 圧延、スタンピング、ハンマーなどの冷間加工後に塗布されます。
3。硬化
硬化：硬化プロセスの主な目的は、を作成することです。 鋼ハードタフ。このプロセスでは、鋼は上限臨界温度より30°〜40°C高く加熱され、その後、水または油で急冷して室温まで冷却され続けます。これはアニーリングの反対のプロセスです。
3.1硬化の目的
- 硬化することにより、鋼の硬度が高まります。
- 着用に抵抗する
- 鋼が他の金属を切断できるようにします
3.2硬化手順
鋼は臨界温度範囲を超えて加熱されます。それは一定期間その温度で保持されます。次に、鋼は焼入れ媒体で急速に冷却されます。
焼入れ媒体は、所望の硬度の程度に従って選択される。焼入れ媒体として、空気、水、持参、油、溶融塩が使用されます。ナイフの刃のような薄い部分は空中で冷却されます。水は広く使用されている媒体ですが、金属の表面に気泡が発生します。
したがって、これを防ぐためにブライン溶液が使用されます。オイルは、亀裂に歪みが生じる恐れがある場合に使用され、合金鋼に適しています。溶融塩は薄片を冷却するために使用され、亀裂のない耐衝撃性の製品が得られます。
3.3硬化の適用
ノミ、スレッジハンマー、ハンドハンマー、センターパンチ、タップ、ダイ、フライス、ナイフブレード、ギアに適用されます。
4。焼き戻し
焼戻し：硬化プロセスで鋼の試験片が硬化すると、試験片はもろくなり、残留応力が高くなります。これは、その有用性を高める目的で、焼入れによって硬化した鋼の特性を変更するために使用される操作です。
焼き戻しまたは引き抜きにより、脆性が減少し、硬化中に発生する内部ひずみが除去されます。硬化プロセス後に鋼を焼き戻しする必要があります。
焼戻しは、必要な鋼の有用性に応じて3つのカテゴリに分類されます。
- 低温焼戻し。
- 中温焼戻し。
- 高温焼戻し。
4.1焼き戻しの目的
- 硬化によって引き起こされる内部ストレスを緩和するため。
- もろさを減らすため。
- 延性、強度、靭性を向上させます。
- 耐摩耗性を高めるため。
- 必要な機械的特性を得るには。
4.2焼き戻しの手順
硬化プロセスで焼入れされた後の鋼は、それが使用される温度範囲よりわずかに高いが、より低い臨界温度より低い温度に再加熱される。ここの温度は100°Cから700°Cまで変化します。
再加熱は、油または溶融鉛または溶融塩の浴で行われます。試料は、温度が均一になるまで一定時間浴に保持されます。この時間は、鋼の組成と目的の品質によって異なります。これで、標本がバスから取り出され、静止空気中でゆっくりと冷却されます。
4.3焼戻しの適用
硬化工程で硬化する切削工具、工具、歯車に適用されます。
5。窒化
窒化は、金属の硬い外皮を得るために窒素ガスを使用する肌焼きまたは表面硬化のプロセスです。このプロセスでは、鋼はアンモニア環境の存在下で加熱されます。
このため、窒素原子が堆積し、材料が硬くなります。高周波焼入れおよび火炎硬化オブジェクトは、オキシアセチレン炎によって加熱されます。
5.1窒化の目的
- 鋼の表面を特定の深さまで硬化させるため。
- 耐摩耗性と耐疲労性を向上させます。
- 耐食性を高めるため。
5.2窒化の手順
それは450°から510°Cの間で変化する温度が維持される電気炉で行われます。部品は十分に機械加工され、仕上げられ、アンモニアガスが循環する出口管と入口管を備えた密閉容器に入れられます。
部品の入った容器を炉に入れ、炉を加熱しながらアンモニアガスを通過させます。
加熱の過程で、窒素ガスが原子状窒素の形でアンモニアから放出され、部品の表面と反応して硝酸鉄を形成します。
入口の深さは、窒化温度で費やした時間の長さによって異なります。部品を取り出し、焼入れやさらなる熱処理は必要ありません。
5.3窒化の適用
- 中炭素合金鋼の表面を硬化させるために使用されます。
6。シアン化
シアン化：このプロセスでは、シアン化ナトリウム環境の存在下で鋼が加熱されます。このため、炭素原子と窒素原子が鋼の表面に堆積し、鋼を硬くします。
6.1シアン化の目的
- この方法は、ギア、シャフト、リストピンなどの中型および小型部品の疲労限度を上げるのに効果的です。
- 表面の硬度を上げるため。
- 耐摩耗性を向上させます。
- 硬化した表面に清潔で明るく心地よい外観を与えるため。
6.2シアン化のためのプロデュース
処理される部品は、950℃の温度に維持された溶融シアン化物塩浴に浸されます。使用される溶融塩は、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、シアン化ナトリウム、ソーダ灰です。
浸漬した物品を、９５０℃の温度で約１５〜２０分間、溶融シアン化物塩中に放置する。シアン化ナトリウムの分解により、一酸化炭素から窒素と炭素が生成され、表面に拡散して表面が硬化します。次に、部品をバスから取り出し、水または油で急冷します。
6.3シアン化の適用
- 歯車、ブッシング、ネジ、ピン、小さな手工具など、薄くて硬い耐摩耗性の表面を必要とする小物に適用されます。
7。浸炭
浸炭：このプロセスでは、炭素環境の存在下で鋼が加熱されます。このため、炭素原子が金属表面に堆積し、硬くなります。
8。肌焼きまたは表面硬化
このプロセスの主な目的は、鋼の唯一の外面を硬くし、内核を柔らかくすることです。これは、浸炭のプロセス、つまり鋼の表面層を炭素で飽和させるプロセス、またはケースが硬化してコアが柔らかいままである他のプロセスです。
8.1肌焼きの目的
- 機械部品の耐摩耗性と耐摩耗性を確保するため。
- 肌焼きにより、丈夫なコアが得られます。
- コアの疲労限度を高くし、機械的特性を高くするため。
鋼の熱処理の目的
熱処理の目的は次のとおりです。
- 引張強度、硬度、延性、耐衝撃性、耐食性などの機械的特性を向上させるため。
- 被削性を向上させます。
- 冷間または熱間加工中に誘発される金属の内部応力を緩和するため。
- 粒子サイズを変更または調整します。
- 磁気的および電気的特性を改善します。
- 耐摩耗性と耐食性を向上させます。
- 表面硬度を上げるため。
結論
だから今、私たちは熱処理プロセスについてのあなたの疑問をすべてクリアしたことを願っています。 熱処理プロセスについてまだ疑問がある場合 または、コメントで尋ねることができる方法、タイプ、アプリケーション。
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