熱処理は、慎重に熱と冷却を加えて金属や合金の特性を変化させます。. これらにより硬度が向上します, 強さ, と柔軟性, 同時に抵抗の影響に耐える能力も強化します. それで, 製造業ではロールプレイングが重要です, 金属コンポーネントの効率に直接影響するため、. 記事上で, 私たちは頂上を探索します 11 一般的なタイプの熱処理, 多様なメリットを実現するために採用されました.
1. 浸炭処理工程
浸炭は通常、鋼の熱処理に使用されます. 850～950℃の温度範囲で行われます。. ガス炉内でメタンやプロパンの形で炭素を含む雰囲気中. 炭素は鋼の表面に浸透し、から硬化深さを形成します。 0.5 mmから 2.5 んん, それは治療時間に基づいています. 生成される表面硬度は次のとおりであることが判明しています。 55 そして 65 芯硬度は未処理のままHRC. 低炭素鋼には浸炭処理が有効です. 炭素の割合は以下です 0.25%. ギヤやクランクシャフトなどの部品の疲労強度や摩耗特性を向上させます。.
2. 窒化処理工程
500℃～590℃の比較的低温で窒化処理を行います。 (932°F-1094°F). 窒素含有環境では, 一般的なのはアンモニアガスです. 窒素は合金鋼にも窒化物として入ります。. 表面硬度は次のとおりです。 1000 VHN (ビッカース硬度数), 間のケース深さ 0.2 mmから 0.7 んん. 浸炭と比較して, 窒化には焼き入れは含まれません. したがって, 歪みのない硬い表面層を形成します. 窒化処理面の表面粗さは一般にRaになります。 0.1 – 0.4 μm. そのような, 耐摩耗部品の製造に最適です, カムシャフトとバルブ.
3. 焼入れ・焼戻し処理工程
硬化熱処理中, の 鋼鉄 オーステナイト化温度まで加熱される (からの範囲 800 ほとんどの合金では °C ～ 950°C). その後、制御された条件下で水中で冷却します, 油, または空気. このプロセスは微細構造をマルテンサイトに変換するのに役立ち、最大 200 の硬度を達成します。 65 HRC. しかし, マルテンサイトは非常に硬いですが、非常に脆いです. したがって、次はテンパリングです. テンパリング中, 鋼を再び150℃～600℃に加熱して鋼の脆性を軽減します。. 結果として, 硬度は約30%まで低下します。 40-55 最終用途に応じた HRC. 焼き戻しは合金鋼の靱性特性も改善します. したがって, 産業用工具や自動車部品の製造に広く使用されています.
4. アニーリングと応力除去処理
アニーリング熱処理は、合金の種類に応じて金属を500°C～800°Cに加熱し、その後炉内で冷却して金属を柔らかくすることで行われます。. このプロセスにより硬さが除去されます, 通常は～のレベルまで 150 – 200 HV. さらに, 製造過程で生じた内部応力を除去します。. 低温浸炭焼鈍は400℃～650℃の比較的低温で行われ、機械的性質を大きく変えることなく残留応力を緩和します。. 焼鈍処理により機械加工性が向上, 成形時のその後の操作での延性.
5. 極低温処理プロセス
極低温処理では、材料を常に次の温度範囲にさらす必要があります。 -196 摂氏 (-321 華氏度) 液体窒素を使って. このプロセスにより、残留オーステナイトがマルテンサイトに変化し、微細構造がより安定します。. 極低温処理により硬度と靭性が向上し、耐摩耗性が向上します。. それらは通常、次の方法で改善されます。 10-20% 従来の熱処理で得られるものよりも. それで, プロセスは役に立ちます, 特に、脆性の低減と寸法安定性の向上が望まれる切削工具などの部品に適しています。.
6. 治療プロセスの正常化
焼きならしは鋼を加熱して行います。 50-100 上限臨界温度を超える度 (約 850-950 鋼のグレードに応じた度) そして空冷することで. このプロセスは粒子構造の微細化に役立ち、結果として得られる微細構造はより均一になります。. 正規化鋼は通常、回転楕円体焼鈍鋼よりも機械加工しやすく、中間の硬度で機械的特性が向上することもあります。 150-250 HB (ブリネル硬さ). この熱処理プロセスは、さらに加工する前に、より均質で応力の少ない部品を得るために、鍛造品や鋳造品に対して最も頻繁に使用されます。.
7. シアン化処理工程
シアン化熱処理工程は表面硬化処理です. いつもの, 850℃～950℃の温度範囲の溶融シアン化物浴中で行われます。. シアン化物塩からの炭素と窒素が鋼に浸透し、厚さ 100 の硬い外層が形成されます。 0.25 mmから 0.75 んん. シアン化処理後, 部品は水または油中で焼き戻され、表面硬度が次の範囲になります。 55 に 62 HRC. シアン化処理は主にファスナーなどの小さな部品に適用されます。, ネジ, 部品を変形させずに硬くて耐摩耗性の表面が必要な歯車.
8. 肌硬化処理工程
炭素と窒素を使用した肌焼き熱処理により、表面は硬く、中心部は柔らかくなります。. プロセスの一般的な温度範囲は 900°C ～ 950°C です。. この処理により表面が硬くなります 58-65 HRC の硬度を持ちますが、内側部分の硬度は約 20-35 HRC. ケースの深さの範囲は次のとおりです。 0 に 4, と 4 ケースハードニングの最も深いレベルである. 通常、深さは次のように異なります。 2 mmと 3 んん, 治療時間に応じて. ケーシング硬化は通常歯車に使用されます, シャフト, および、表面が硬くて耐摩耗性が必要である一方、コアは衝撃を吸収するために丈夫で強い必要があるその他の部品.
9. アルミニウム熱処理工程
このプロセスは 2xxx の合金元素に適用されます。, 6xxx, と7xxxシリーズ. の場合 アルミニウム合金, 溶体化熱処理は以下の温度範囲で行われます。 450 550℃まで. それから, 材料は水中で急冷されます. その後, エージング, 天然か人工か, 強度と材料の硬度を高めるために行われます. 人工時効は、合金の種類に応じて 120°C ～ 200°C の温度範囲で行われ、最高の硬度と引張強度が得られます。. アルミニウム部品の処理により機械的特性が向上し、最大 450MPa の降伏強度が得られます。.
10. ろう付け処理工程
ろう付けには、溶融温度が 450°C を超え、母材の溶融温度よりも低い溶加材が使用されます。, そしてそれらには銀が含まれています, 銅, そしてアルミニウム. いつもの, 物質の酸化を避けるために、酸素の制御された状態または真空下で行われます。. ジョイントの強度は最大です 200 メガパスト 300 Mpaはプロセスで使用される材料に応じて異なる. ろう付け後の表面粗さの場合, 値は Ra の範囲内であることが判明しました。 0.4 に 0.8 μm, 均一で強力な界面を形成します. ろう付けは HVAC のコンポーネントに使用可能です, 配管, および航空宇宙用途.
11. 高周波熱処理工程
誘導加熱は、さまざまな磁場の適用により金属を必要な温度まで加熱します。. 通常, ～の範囲の周波数に適用可能です。 10 kHzから 500 kHz になり、表層温度が 800°C ～ 1000°C に上昇します。, その後急速冷却. 高周波焼入れにより、最高 300 の表面硬度を達成できます。 58 – 65 HRC および硬化深さ 0.5μm ～ 3μm. 表面粗さはRaまで小さくなります 0.4-0.8 μm, 歯車において高い耐摩耗性と高い疲労強度を兼ね備えていることが知られています。, シャフト, その他精密部品.
まとめ
この記事を書く主な目的は、さまざまな熱処理の種類とその技術的側面について読者に知ってもらうことです。. 熱処理の主な目的は、合金の機械的特性を変更および改善することです。, と金属. 各プロセスは、特定の用途や強度や耐久性などの表面特性に合わせて採用されています。. これらの処理は、航空宇宙などの業界で広く使用されています。, 自動車, そして製造業, さまざまな要求の厳しい環境に合わせて材料のパフォーマンスを最適化するための. お問い合わせ 弊社の専門冶金学者による個別の熱処理サービスを受けることができます!
