熱処理：焼入れ・焼戻し
鋼材の焼き入れ作業の留意点
プラスチック成形金型の部品には、炭素鋼をベースとした幅広く特殊鋼が使用されています。炭素鋼系の金属材料の最大の特徴は、焼き入れ処理（Quenching）をすることで、高硬度で強靭な組織を得ることができる点にあります。 炭素鋼が焼き入れできる...
炭素鋼の熱処理
炭素鋼（Carbon steel）は、その成分が一緒であっても、熱処理によって硬さや強度、耐衝撃性が大きく変化します。金型部品に求められる性能を発揮させるためには適切な熱処理を行う必要があります。一般的に採用されている炭素鋼の熱処理方法には...
タグ：炭素鋼・一般鋼
炭素鋼の焼き入れ方法
炭素鋼の焼き入れをする方法には何種類かあり、部品の用途や機能によって選択されています。 （1） 通常の焼き入れ 加熱された炭素鋼を水や油で急冷する方法で、最も一般的に行われている方法です。 （2） 恒温焼き入れ ソルトバスを用いて、加熱され...
炭素鋼の焼き戻し
焼き入れされた炭素鋼は、マルテンサイトとなって、非常に硬度が高い状態になっていますが、もろい状態にもなっています。また、焼き入れ時にマルテンサイトに変化できない状態で残っている微量の残留オーステナイトもランダムに残っている状態にあります。 ...
タグ：炭素鋼・一般鋼
炭素鋼の焼き入れ（もっと詳しく）
炭素鋼の焼き入れとは、加熱してオーステナイトとし、それを急冷却してマルテンサイトを得る操作のことであるということを先回学習しました。 マルテンサイトを得るためには冷却速度が大事だということも知りました。 では、実際の金型部品を焼き入れする場...
タグ：炭素鋼・一般鋼
炭素鋼の焼き入れ
炭素鋼のオーステナイト状態から急冷却をした場合にはどのような変化が起こるのでしょうか？その変化は、冷却の速度によって変わってきます。急冷却するときの速度のことを冷却速度と言います。冷却速度は、冷却する液体の温度や熱伝導率によって変わります。...
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熱処理の自動化と品質（ローコストオートメーションと品質-6）
熱処理とは、素材や化学薬品などに熱エネルギーを与えることで化学反応を制御し、素材特性のコントロールや接着接合、不純物の除去などの処理を行うことです。金属材料の場合は、融点以下の適当な温度に加熱し、冷却速度を加減することで所要の組織や硬さなど...
炭素鋼の成分と組織
市販されている炭素鋼の主要成分は、鉄（Fe）と炭素（C）ですが、鉄鉱石からの精錬の過程で不純物として硫黄（S）0.03％程度、リン（P）0.01％、珪素（Si）0.05％含んでいるのが一般的です。 炭素鋼は、炭素含有量によってその組織が変化...
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炭素鋼の性質
プラスチック成形金型やプレス金型に用いられている金属の大半は、炭素鋼とその合金です。炭素鋼のことを正確に理解しておかないと、これから金型設計をしようとする若い技術者の皆さんは、将来問題点にぶつかった場合に困ってしまうでしょう。ということで、...
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表面焼入れ
焼き入れとは、鋼を変態点（800℃以上）に加熱して、炭素を鉄の中に十分に固溶させてから、焼き入れ油や水などの中で急速に冷却して、炭素が過飽和に固溶した状態のまま常温に移行させる操作の熱処理です。通常、炭素鋼や合金鋼などの機械構造用鋼に適用さ...
焼入れ方法と特徴（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-17）
焼入れの熱処理方法と特徴を解説します。 （1）焼入れの熱処理方法 熱処理装置の分類は、処理目的、熱源種類、ワークの搬送方式などで大きく分類します。焼入れの熱処理方法は【図1】の様に分類できます。 （2）各熱処理方法の解説 （a）高周波熱処理...
焼入れ処理と形状の影響（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-16）
（1）焼入れ処理と焼入れ部品形状の影響 焼入れ処理をする部品形状の違いは、冷却速度に差を生じます。そのため、材料の膨張と収縮の現象が形状の位置により違ってきます。このことが残留応力を残すこととなり、その結果として熱処理後に形状変形や割れなど...
焼入れ処理と質量効果（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-15）
焼入れの質量効果（Mass Effect）と材料選定 質量効果とは、材料の質量差によって焼入れ硬さに変化が生じることです（【図1】参照）。内部と外部に熱処理効果に差が生じる現象でもあります。ある厚さを持つ構造材で強度を大きくしたい場合は、炭...
焼入れ処理（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-14）
焼入れの効果と熱処理プロセス、材料選定の考え方などを紹介します。 鋼を焼入れ温度に加熱し、水または油の中などで急冷すると、硬さや引張り強さが増大します。しかし、材料によっては焼入れのみでは脆くなるので、焼入れ後に焼もどし処理を行ない、硬さ、...
熱処理とLCA設計（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-11）
ここでは熱処理と LCA（ローコストオートメーション） 設計の関係を単純化して解説します。 （1）熱処理とLCA設計の関係 LCA（ローコストオートメーション）や自動機、一般機械などの設計の段階では、架台や構造部品の強さやユニット剛性、しゅ...
鉄系材料の加熱処理制御（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-10）
ここでは鉄系材料の性質制御の第2ステップ「鍛える」プロセスを概説します。 （1）「鍛える」プロセス 材料組成で材料の性質を制御した後に、鍛造や焼入れなどの工法で性能改善が可能です。 大雑把には、鍛錬と熱錬の2種類の「鍛える」プロセスがありま...