焼きならし、焼きなまし、焼き入れ、焼き戻し。

アニーリングとテンパリングの違いは次のとおりです。
簡単に言うと、焼きなましは硬度をなくすことを意味しますが、焼き戻しは一定の硬度を保ちます。

テンパリング：

高温焼戻しにより得られる組織は焼戻しソルバイトです。通常、テンパリングのみを行うことはありません。部品の焼入れ後の焼き戻しの主な目的は、焼入れ応力を除去し、必要な構造を取得することです。異なる焼き戻し温度に応じて、焼き戻しは低温、中温、高温焼き戻しに分けられます。焼戻しマルテンサイト、トルースタイト、ソルバイトがそれぞれ得られた。

このうち、焼入れ後に高温焼戻しを組み合わせた熱処理を焼入れ焼戻し処理といい、良好な強度、硬度、塑性、靱性などの総合的な機械的性質を得ることが目的です。そのため、自動車、トラクター、工作機械などのコンロッド、ボルト、ギア、シャフトなどの重要構造部品に広く使用されています。焼き戻し後の硬さはHB200～330が一般的です。

アニーリング：

パーライト変態は焼きなましプロセス中に発生します。アニーリングの主な目的は、金属の内部構造を平衡状態に到達または平衡状態に近づけ、その後の加工と最終熱処理の準備をすることです。歪取り焼鈍とは、塑性加工や溶接などにより鋳物に存在する残留応力を除去するための焼鈍です。鍛造、鋳造、溶接、切断後のワーク内部には内部応力が存在します。時間内に除去しないと、加工中や使用中にワークが変形し、ワークの精度に影響を与えます。

加工中に発生する内部応力を取り除くために歪取り焼鈍を使用することが非常に重要です。歪取り焼鈍の加熱温度は相変態温度よりも低いため、熱処理プロセス全体で組織変態は起こりません。内部応力は主にワークの保温・徐冷過程で自然に解消されます。

ワークの内部応力をより完全に除去するためには、加熱時の加熱温度を管理する必要があります。一般的には低温で炉に入れ、100℃/h程度の昇温速度で所定の温度まで加熱します。溶接部の加熱温度は 600°C よりわずかに高くする必要があります。滞在時間は状況により異なりますが、通常2～4時間程度です。鋳造歪取焼鈍の保持時間は上限を設け、冷却速度は(20～50)℃/hに制御し、空冷前に300℃以下まで冷却することが可能です。

   老化治療は「自然老化」と「人工老化」の2種類に分けられます。自然時効とは、鋳物を半年以上野ざらしに置き、ゆっくりと残留応力を除去または軽減することです。人工時効とは、鋳物を550～650℃に加熱することで、自然時効に比べて時間を短縮し、残留応力をより徹底的に除去する歪取焼鈍を行います。

テンパリングとは何ですか?

焼き戻しとは、焼き入れした金属製品や部品を一定の温度に加熱し、一定時間保持した後、一定の方法で冷却する熱処理工程です。焼き戻しは焼き入れの直後に実行される操作であり、通常はワークピースの最後の熱処理です。したがって、焼き入れと焼き戻しを同時に行う工程を最終熱処理と呼びます。焼き入れと焼き戻しの主な目的は次のとおりです。

1) 内部応力を軽減し、脆性を軽減します。焼き入れされた部品は大きな応力と脆性を伴います。時間内に焼き戻しを行わないと、変形したり、亀裂が入ったりすることがよくあります。

2) ワークの機械的特性を調整します。焼入れ後のワークは硬度が高く、脆性が高くなります。さまざまなワークのさまざまな性能要件を満たすために、焼き戻し、硬度、強度、可塑性、靭性によって調整できます。

3) 安定したワークサイズ。金属組織は焼き戻しによって安定化し、将来の使用中に変形が起こらないようにすることができます。

4) 一部の合金鋼の切削性能を向上させます。

生産では、多くの場合、ワークピースの性能要件に基づいて決定されます。異なる加熱温度に応じて、焼き戻しは低温焼き戻し、中温焼き戻し、高温焼き戻しに分けられます。焼き入れとその後の高温焼き戻しを組み合わせた熱処理工程を焼き入れ焼き戻しといい、高い強度を持ちながら、塑性や靭性に優れています。主に工作機械の主軸、自動車のリアアクスルシャフト、強力な歯車など、負荷の大きい機械構造部品のハンドリングに使用されます。

焼き入れとは何ですか?

焼入れは、金属製品または金属部品を相転移温度以上に加熱し、熱保存後に臨界冷却速度を超える速度で急冷してマルテンサイト構造を得る熱処理プロセスです。焼入れはマルテンサイト組織を得ることであり、焼戻し後はワークピースに優れた性能が得られ、材料の潜在能力が最大限に発揮されます。その主な目的は次のとおりです。

1) 金属製品や部品の機械的特性を向上させます。例：工具やベアリングなどの硬度や耐摩耗性の向上、バネの弾性限界の向上、シャフト部品の総合的な機械的特性の向上など。

2) 一部の特殊鋼の材料特性または化学的特性を改善します。ステンレス鋼の耐食性の向上、磁性鋼の永久磁性の向上など。

焼入れおよび冷却の際には、焼入れ媒体の合理的な選択に加えて、正しい焼入れ方法も必要です。一般的に使用される焼入れ方法には、主に一液焼入れ、二液焼入れ、段階焼入れ、等温焼入れ、部分焼入れなどがあります。

焼きならし、焼き入れ、焼きなまし、焼き戻しの違いと関係

ノーマライズの目的と用途

① 亜共析鋼の場合、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焼ならしにより除去します。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、焼ならし処理を行うことにより、より微細な薄片状パーライト組織が得られ、硬度をHB140～190に高め、切削時の「刃先の固着」現象を回避し、被削性を向上させます。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場合、焼きならしを使用した方が経済的で便利です。

⑤ 一般の中炭素構造用鋼の場合、機械的性質が高くない場合には、焼入れおよび高温焼戻しの代わりに焼きならしを行うことができ、作業が容易であるだけでなく、鋼の組織や寸法も安定します。

⑥ 高温（Ac3 より 150 ～ 200℃）で焼ならしを行うと、高温での高い拡散速度により鋳造品や鍛造品の成分偏析を軽減できます。高温で焼きならした後の粗大粒子は、次に 2 番目の低い温度で焼きならしすることで微細化できます。

⑦ 蒸気タービンやボイラーに使用される一部の低・中炭素合金鋼では、焼きならしを行ってベイナイト組織を得た後、高温で焼き戻す処理が行われることが多い。400～550℃で使用した場合、優れた耐クリープ性を示します。

⑧ 焼きならしは、鋼部品や鋼製品のほかに、ダクタイル鋳鉄の熱処理にも広く使用されており、パーライト基地を得てダクタイル鋳鉄の強度を向上させます。

焼ならしは空冷を特徴とするため、周囲温度、積層方法、風量、ワークサイズなどのすべてが焼ならし後の構造や性能に影響を与えます。規格化組織は合金鋼の分類方法としても利用できます。一般に合金鋼は、直径25mmの試料を900℃に加熱し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類されます。

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検出できます。鉄鋼製品の多くは焼鈍・熱処理された状態で供給されます。

ロックウェル硬度計は鋼の硬度をテストするために使用できます。薄い鋼板、鋼帯、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 鋼の鋳造、鍛造、圧延、溶接などに起因する様々な構造欠陥や残留応力を改善または解消し、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）に向けた組織的な準備を整えます。

一般的に使用されるアニーリングプロセス

① 完全に焼鈍したもの。中低炭素鋼の鋳造、鍛造、溶接後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オーステナイトに完全変態する温度より30～50℃高い温度に加熱し、一定時間保温した後、炉でゆっくり冷却します。冷却プロセス中に、オーステナイトは再び変態して鋼構造を薄くします。

②球状化焼鈍。鍛造後の工具鋼や軸受鋼の高硬度を緩和するために使用されます。ワークピースは、鋼がオーステナイトを形成し始める温度より 20 ～ 40℃高い温度に加熱され、保温後にゆっくりと冷却されます。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より速い速度で冷却し、適切な時間保持することにより、オーステナイトはトルースタイトまたはソルバイトに変態し、硬度を下げることができます。

④再結晶焼鈍。金属線や薄板の冷間引抜きや冷間圧延の際の硬化現象（硬度の上昇や塑性の低下）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の形成を開始する温度より 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可鍛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、綿状黒鉛の集合体を形成します。

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。鋳物を溶かさずに可能な限り高い温度まで加熱し、長時間保温し、合金中のさまざまな元素が均一に拡散しやすくなった後、ゆっくりと冷却する方法です。

⑦歪取り焼鈍。鋼鋳物や溶接物の内部応力を除去するために使用されます。オーステナイト生成開始温度より100～200℃低い鉄鋼製品は、保温後に空冷することで内部応力を除去できます。

金属やガラスの熱処理工程である焼き入れ。合金製品やガラスを一定の温度に加熱し、水、油、または空気中で急冷することで、合金の硬度や強度を高めるために一般的に使用されます。通称「つけ火」。焼き入れしたワークを下限臨界温度以下の適切な温度まで再加熱し、一定時間保持した後、空冷、水冷、油冷などで冷却する金属の熱処理です。

鋼製ワークピースは焼き入れ後に次のような特性を持ちます。

①マルテンサイト、ベイナイト、残留オーステナイトなどのアンバランスな（つまり不安定な）組織が得られます。

②内部応力が大きい。

③機械的特性が要求を満たすことができません。したがって、鋼製ワークピースは通常、焼き入れ後に焼き戻しを行う必要があります。

テンパリングの役割

① 構造の安定性を向上させ、使用中にワークピースの組織変形が起こらなくなり、ワークピースの幾何学的サイズと性能が安定した状態に保たれます。

② 内部応力を除去し、性能を向上させます。CNC部品幾何学的寸法を安定させます。フライス加工された部品.

③ 鋼材の機械的性質を用途に合わせて調整します。

※焼き戻しにこのような効果があるのは、温度が上昇すると原子の活性が高まり、鋼中の鉄、炭素などの合金元素の原子が急速に拡散し、原子の再配列が起こり不安定になるためです。バランスの取れていない組織は、徐々に安定したバランスの取れた組織に変わります。内部応力の緩和は、温度の上昇に伴う金属強度の低下にも関係します。一般に、鋼を焼き戻すと、硬度と強度が低下し、可塑性が増加します。焼き戻し温度が高くなるほど、これらの機械的特性の変化は大きくなります。合金元素の含有量が高い一部の合金鋼は、特定の温度範囲で焼き戻すと、いくつかの微粒子の金属化合物を析出させ、強度と硬度を高めます。

この現象を二次硬化といいます。

焼き戻し要件:さまざまな用途のワークピースは、使用時の要件を満たすためにさまざまな温度で焼き戻しする必要があります。

① 切削工具、ベアリング、浸炭焼入れ部品、表面焼入れ部品などは通常250℃以下で焼き戻しされます。低温焼戻し後は硬さはあまり変化せず、内部応力が減少して靭性は若干向上します。

② バネを350～500℃の中温で焼き戻しし、高い弾性と必要な靭性を得る。

③ 中炭素構造用鋼で作られた部品は、強度と靱性の良好な組み合わせを得るために、通常 500 ～ 600 °C の高温で焼き戻されます。

焼入れと高温焼戻しの熱処理工程を総称して焼入焼戻しといいます。

鋼を約 300°C で焼き戻すと、脆さが増加することがよくあります。この現象は第一のタイプの焼戻し脆性と呼ばれます。通常、この温度範囲では焼き戻しを行わないでください。一部の中炭素合金構造用鋼は、高温焼き戻し後にゆっくりと室温まで冷却すると脆くなる傾向があります。この現象は第二のタイプの焼戻し脆性と呼ばれます。鋼にモリブデンを添加するか、焼き戻し中に油または水で冷却すると、2 番目のタイプの焼き戻し脆性を防ぐことができます。この脆性は、2 番目のタイプの焼き戻し脆性鋼を元の焼き戻し温度まで再加熱することで解消できます。

鋼の焼きなまし

概念: 鋼を加熱、保温し、その後ゆっくり冷却することで平衡構造に近いプロセスが得られます。

1. 完全に焼き鈍し

プロセス：Ac3を30～50℃以上に加熱→保温→炉で500℃以下に冷却→室温で空冷。

目的：結晶粒を微細化し、構造を均一にし、プラスチックの靭性を向上させ、内部応力を除去し、機械加工を容易にします。

2. 等温アニーリング

プロセス：Ac3以上に加熱→保温→パーライト転移温度まで急冷→等温滞在→Pへの変態→炉から空冷。

目的： 同上。しかし、時間が短く、制御が容易であり、脱酸および脱炭が少ない。（合金鋼、大型カーボンに対応）鋼部品の加工比較的安定した過冷却 A)。

3. 球状化焼鈍

コンセプト：鋼中のセメンタイトを球状化するプロセスです。

オブジェクト:共析鋼および過共析鋼

プロセス:

(1)等温球状化焼鈍 Ac1以上で20～30度に加熱→保温→Ar1以下20度まで急冷→等温→炉内で約600度まで冷却→炉外で空冷。

(2) 通常の球状化焼鈍 Ac1を20～30度以上に加熱→保温→600度程度まで極徐冷→炉外空冷。(サイクルが長い、効率が低い、適用外)。

目的：硬度を下げ、可塑性と靭性を向上させ、切断を容易にします。

機構：シート状または網状セメンタイトを粒状（球状）にします。

説明：焼鈍して加熱する際、組織が完全にAではないため、不完全焼鈍とも呼ばれます。

4.歪取り焼鈍

プロセス：Ac1以下の一定温度（500～650度）まで加熱→保温→室温まで徐冷。

目的：鋳物、鍛造品、溶接品などの残留内部応力を除去し、寸法を安定させます。カスタマイズされた機械加工部品.

鋼の焼き戻し

プロセス: 焼き入れ鋼を A1 以下の温度に再加熱して保温し、その後室温まで冷却します (通常は空冷)。

目的：焼入れによる内部応力を除去し、ワークサイズを安定させ、脆性を軽減し、切削性能を向上させます。

機械的性質: 焼き戻し温度が上昇すると、硬度と強度は低下しますが、可塑性と靭性は増加します。

1. 低温焼戻し: 150-250℃、M 回、内部応力と脆性を軽減し、プラスチックの靭性を向上させ、より高い硬度と耐摩耗性を備えます。測定工具、ナイフ、転がり軸受などの製造に使用されます。

2.中温での焼き戻し：350〜500°C、T時間、高い弾性、一定の可塑性と硬度を備えています。ばねや鍛造金型などの製作に使用されます。

3. 高温焼戻し: 500-650℃、S 時間、優れた総合的な機械的特性。歯車やクランクシャフトなどの製造に使用されます。

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