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焼入れの基礎熱処理における高度な技術

12月 15, 2024

硬度や強度などの金属特性を向上させる重要な熱処理プロセスである焼入れの基礎を探求します。焼入れ結果に影響を与える要因、一般的な熱処理方法、媒体の選択、効率と材料性能を向上させる革新的な焼入れ技術について学びます。

材料特性向上のための熱処理技術

焼入れは、熱処理を強化する重要なプロセスです。板金工程特性。本書は、焼入れの定義と重要性を詳述した焼入れの紹介から始まり、加熱と冷却のメカニズム、微細構造の変化、プロセスを通じて達成される望ましい材料特性など、基本的な事項の徹底的な検証を行います。次に、焼入れの結果に影響を与える要因について、焼入れ媒体、焼入れ後の温度、熱処理パラメータの影響を強調しながら説明します。

本書では、ケース焼入れ、スルーハードニング、マルテンパリング、オーステンパリングなどの一般的な熱処理プロセスや、シアン化、窒化、レーザー焼入れ、高周波焼入れなどの高度な技術も取り上げています。焼入れ媒体の選択については、水、油、高分子焼入れ剤を比較し、その特性や特定の材料に対する考慮事項についても触れています。

焼入れの基礎

焼入れは、熱処理工程における基本的な工程であり、熱処理された材料を急速に冷却します。金属加工硬度、強度、耐摩耗性など、要求される材料特性を達成するために行われます。金属を基本温度以上に加熱した後、流体媒体やガスと素早く接触させて急速に冷却します。冷却速度や微細構造によって、硬度、強度、柔軟性などの特性が変化します。焼入れは、鋼の高温期であるオーステナイトを急速冷却によってマルテンサイトに変化させます。冷却速度を慎重に制御することで、様々な用途に適した材料特性を得ることができます。

消光結果に影響を与える要因

焼入れ結果に影響を与える要素は、焼入れ媒体、飛散後の温度、熱処理境界線などいくつかあります。焼入れ媒体は冷却速度に直接影響し、水や食塩水は油よりも冷却速度が速い。水と食塩水は油よりも冷却が早いです。加熱速度が遅いほど、破断しやすい化合物でも均一な結晶粒組織が得られます。保持時間は、結晶粒の発達とアマルガム片の変化に影響します。再焼入れは、破断部品の応力を変化させます。適切な処理を施すことで、硬度に起因する脆さを緩和することができます。これらの変数を理解することで、破断を防ぎながら強度を向上させることができます。

一般的な熱処理プロセス

多くのプロセスでは、強度と耐摩耗性を向上させるために焼入れを利用します。ケース凝固は、鋼の表面を浸炭し、その後、外層を変化させるために消火します。その後、強度を向上させるために定期的に処理を行います。貫通凝固は、完全に焼入れした後、特定の組み合わせを一貫して加熱して変化させます。マルテンパ処理は、処理するための基本的なポイントの下で加熱します。オーステンパー軟鉄の析出凝固は、等温焼入れによってオーステナイトをベイナイトに完全に切り替えます。シアン化/窒化は炭素/窒素を表面に拡散させます。レーザー凝固は、浅い層を軟化・消滅させます。入熱凝固は、アイドル環境で通過する部品を素早く加熱します。火入れと入隊凝固は、加工凝固された準備物を深くほぐします。

焼き入れ媒体の選択

水は最も早く消えますが、その硬化性を上回る準備に使用された場合を想定すると、激しくねじれます。油の方が冷却限界は低いですが、反りは控えめです。高分子急冷剤は油と水の中間の性質を持っています。食塩水や塩類は油と水の中間の性質を持っています。汽水は冷却限界は高いですが、コストが高くなります。液体塩は、複雑な部品でも手入れをすることなく完全に冷却することができるため、素早い冷却が可能です。

ガス焼入れは、熱処理を必要としながらも、歪みを完全に除去し、よりゆっくりと冷却します。プロセス液の選択は、材料、サイズ/形状の制限、好まれるものによって異なります。材料加工技術特性、経済的側面。中程度の動揺は、避けられない損失を伴う冷却速度を上昇させ、高い動揺は表面の欠陥を誘発する可能性があります。液温は冷却速度と品質に影響します。

新しい消光技術

新しい技術は、本質的な焼き入れの限界に対処します。マルテンパ、受入凝固フレームワーク、レーザー凝固は、ごくわずかな変形で局所的に応力を上昇させます。ガス焼入れは、曲げを排除しながら徐々に冷却します。流体金属焼入れは金属接続を強化しますが、脆化の可能性があります。温間焼入れは準安定化合物の強度と頑丈さを調整します。ナノ粒子の増加は析出強化に有効です。極低温プロセスは微細構造を変化させます。

熱機械プロセスは、プラスチックの流れを通して準安定な設計を解決します。水性ポリマークエンチは、硬度を維持しながら、大きな層制御と歪みの減少を提供します。流動床処理により、熱処理が制限されることがありません。ポリマーフィルム焼入れは、保護と燻蒸を提供します。マグネトロン・ファラッタリングによる天然クロムなど、実際のヒューム添加により焼入れを減少させます。金属板加工.

結論

焼入れは、硬度、強度、耐摩耗性などの材料特性を向上させるための基本的な熱処理方法です。焼入れには、基本温度以上の加熱とそれに続く急速冷却が含まれます。焼入れの結果は、媒体、温度、時間、工程の境界、組み合わせなど、さまざまな要素によって決まります。水は最も速く、しかし反りを引き起こし、オイルは冷却限界を犠牲にして歪みを減少させます。ユニークな媒体とアンセットリングが焼入れを改善します。新しい技術は、近接加熱、保護、流動化、熱移動の改善などのアプローチにより、限界に対処します。焼入れ結果に影響する変数を理解することは、慎重な媒体、温度、サイクル制御を通じて、明確な用途のために特性を向上させます。