焼入れ温度時の焼入れ硬さ低下原因は？

質問

今0.2%炭素鋼の焼入れを業務で行っています。
焼入れ時の加熱温度を上げていくと焼入れ硬度が低下するのですが、
それは脱炭によるもの、粒径粗大化による強度低下のどれによるものと考えるのが普通でしょうか？

0.2%では脱炭の影響は少ないため、粒径粗大化が影響していると考えていますが、
硬さは単純にどれだけ結晶が密になっているかを表しているものだと思っているので、
硬さに粒径の影響はでないと考えているのですが、実際のところは出てくるのでしょうか？

補足：
○材料：ｔ2mm
○加熱方法：電気炉、雰囲気コントロールなし、3分程度の加熱で所定の温度に上げる
○Ac3点は830℃
○加熱後すぐにバケツの水につけて水冷
○加熱温度は850℃、950℃、1050℃、1150℃
⇒その温度のとき板厚中心ビッカース硬さはHV510、480、450、430と温度上昇とともに低下。

回答No.2

freulein

0.2%C炭素鋼を850℃で焼き入れてHv510とはしっかりした熱処理が出来ているようです。焼入れ温度を上げていくと硬さが低下する理由を考えます。
　この場合焼入れ温度を上げていくと硬さは低下しますが密度は一定です。硬さとはお考えの「結晶が密である程度」とは全く無関係の量です。密度は変わっていません。ダイヤモンド圧子を押し込むことに対する「変形抵抗」が硬さに対応します。鋼の変形抵抗は何によって支配されているかというと、一つには硬いマルテンサイト相の存在割合であり、もう一つにはフェライト相の結晶粒寸法の二つだけと考えてよろしい。焼入れ温度を上げすぎて鋼の高温相（オーステナイト）の粒径が大きくなって、それから生じるフェライト相の粒径が大きくなっているはずです。どこかに依頼して顕微鏡観察ができればはっきりするでしょう。また脱炭はこの加熱時間では考えなくてよろしい。
　結晶粒径が大きくなるとと硬さが低下するとの理由は教科書でご理解ください。これ以上に材料についての理解を高めるには教科書を参考にしながらの顕微鏡観察が大いに有効です。

回答No.1

kagakusuki

直線の回答では御座いませんが、未だに他の回答が無い様ですので、アドバイスとして投稿させて頂きます。

　このサイトでは、一般人からの質問数が膨大なため、技術系の質問が専門知識を持つ回答者の目にとまる確率が低いかも知れません。
　ですから、この御質問の様に、回答するために専門知識を要する質問の場合には、以下のサイトに投稿された方が、欲しい情報が得られ易いのではないかと思いますので、そちらの方にも質問を投稿されては如何でしょうか。

【参考URL】
　製造業Q&Aサイト - 技術の森
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=TE0001