研磨・放電による微細加工を得意とするコアピンの製造メーカー | 山形精研株式会社

焼き戻し温度は、鋼が変態点(A1)以下の適当な温度に設定する。焼き戻し温度が高いほど硬さや強度は低下し、延性や靱性は増加する。焼き戻しは、その温度により、低温焼き戻しと高温焼き戻しの2種に大別され、延性や靱性を重視する鋼などでは高温焼き戻しを行い、硬さや強度を重視する鋼では低温焼き戻しを行う。

しかし焼き戻しの加熱温度は鋼の種類によって避けなければならない温度域がある。炭素鋼では250～350℃、Cr鋼やNi-Cr鋼などの合金鋼では450～550℃の温度域がそれにあたる。これらの温度域で焼き戻しを行うと靱性の著しい低下が起こる。これをそれぞれ低温焼き戻し脆性、高温焼き戻し脆性という。 よって、これらの特性を考慮に入れ、用途に応じて温度設定を行う。

低温焼き戻しは、焼き入れ後、150～200℃に一定時間加熱した後冷却する熱処理である。焼き戻し温度が低いので、硬さの低下を抑え、焼き入れによる残留応力を除去できる。低温焼き戻しは、硬さや耐摩耗性が要求される工具鋼や軸受け鋼などに用いられる。

高温焼き戻しは、焼き入れ後500～600℃に加熱した後冷却する熱処理である。焼き戻し温度が高いので、硬さや強度は低下するが、延性や靱性は向上する。高温焼き戻しは、強靱性が要求される機械構造用鋼、またSKDやSKHなどの工具鋼などに用いられる。

SKDやSKHなどの工具鋼は高温で使用されるため、高温で硬さを保持しなければならない。鋼の共晶温度直下約1000～1200℃で焼き入れを行い、500～600℃で焼き戻しを行うと、2次硬化したものは、この温度域まで再加熱しても硬さはほとんど低下しないので、高温で硬さを保持することができ、高温での使用を可能にする。

以上：山形大学 工学部 機械システム工学科 －卒業－　和田 洋介

炭化物生成元素のMo(モリブデン)、V(バナジウム)、W(タングステン)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ti(チタン)等はセメンタイトに固溶しにくく、2次硬化を起こす。またCr(クロム)はセメンタイトにはかなり固溶し、焼き戻し軟化抵抗を示すが、2次硬化は起こしにくい。 非炭化物生成元素のNi(ニッケル)、Al(アルミニウム)は焼き戻し課程にほとんど影響を及ぼすことがない。Si(ケイ素)、は軟化を遅らせる働きがあり、Mn(マンガン)はセメンタイトに固溶して耐焼き戻し性を増す効果がある。Cu(銅)、Au(金)は単独で析出し、合金炭化物の分布や大きさに間接的に影響する。

強度が上がるため、構造物や橋などに利用される材料に応用される。また600℃くらいまでの高温で使われる工具類にも利用される。これは残留オーステナイトが高温で不安定になることを防ぐためである。

以上：山形大学 大学院 理工学研究科 機械システム専攻 －卒業－　菱田 憲司

高温のオーステナイト状態から焼入れたときに得られる微細緻密な針状組織。結晶構造は炭素を過飽和に固溶する体心正方晶系(α-マルテンサイト)と面心立方晶系(β-マルテンサイト)がある。鋼を水焼入れ した時にできるのがα-マルテンサイト、これを100～150℃に再加熱すれば炭化物の析出により結晶軸(c軸)が収縮してβ-マルテンサイトに変化する。

いずれも常温では不安定組織である。鋼の焼き入れ組織の中で最も硬く、脆く、強磁性を示す。オーステナイトよりも密度が低いため、オーステナイトからマルテンサイトへの変化の際に体積膨張を起こし、著しく容積を増す。顕微鏡的には木の葉状または針状の組織を示す。炭素鋼では、急冷の課程ではある程度に達すると自然発生的に生じ、水冷却した時に最も多く現れる。

以上：山形大学 大学院 理工学研究科 機械システム専攻 －卒業－　鎌田 拓

材料の特性評価の仕方にはいろいろあります。たとえば静かに材料を引張るとき、どれくらいの力でどれくらい伸びるかどうか。一方、靱性もその一つで衝撃力を加えたときに材料が破壊するまでにどれだけのエネルギーを必要とするかについて示す尺度です。衝撃的に大きな力を加えたときに破壊しにくい材料を粘りがある、「靱性」が高いといいます。靱性の目安は静かに材料を引っ張って破壊させたときの力と伸びの積として仕事量で表すことができます。つまり、材料が大きな力に抵抗しながら、長さは伸びるけれども破壊しない材料を“靱性が高い”と言います。