焼戻し温度について

質問

焼戻し温度の高いものほど伸びは大きく、また強靭になると言われていますが、それは何故でしょうか？
どなたかご教授願います。

回答No.4

noname#230359

たぶん書き間違いだと思いますが、＃３の答えに
＞鋼の結晶は面心立方ですが、高温になると体心立方に近くなります。
とありますが、室温ではフェライト（体心立方格子）、高温ではオーステナイト（面心立方格子）です。
高温から急冷（焼入れ）すると、フェライトに戻るのではなく、マルテンサイト（体心立方格子ではあるが、立方体がやや歪んだもの）になり、ゆっくり冷却した場合より硬くなります。
焼戻しで結晶の歪を取ってやることにより、硬さは低下しますが粘りが出ます。

回答No.3

noname#230359

鋼の結晶は面心立方ですが、高温になると体心立方に近くなります。体心立方は不自然な状態で、結晶は立方ではなく、直方体になりその結晶が混ざり合う事で全体的に硬度が上がります。
焼き戻し温度を調整することで面心立方構造を一部分復活させて粘りとしなやかさを復活させることができます。
Cの含有量によってその比率が変化しますので、焼入れ硬化も変化します。

回答No.2

noname#230359

機械構造用鋼の焼戻しのことですか？だとすると、
まず、硬さは焼き戻し温度で決まります。焼き戻し温度が高いほど軟らかくなるわけです。そして、軟らかいほど粘りが出るのです。したがって、引張り試験をすると強度は下がり、伸びは大きくなります。シャルピー衝撃試験をすると、衝撃値（衝撃吸収エネルギー）も高く（靭性が高い）なります。決して、「強靭」になるのではなく、弱くて、靭性だけ高くなるのです。
もっとも、焼き入れままの材料のようにほとんど伸びがなくてポッキリ折れてしまうような場合は、焼戻しして伸びを出した方が強度も高くなるかもしれません。（焼き入れままで引張り試験したことないので、？ですが）
注意したいのは、焼き戻し温度によっては、硬さが下がったのに伸びが出ない、衝撃値が上がらないという温度範囲があります。これが焼戻し脆性と呼ばれる現象です。その範囲は、ざっくり言って、３００℃５００℃くらいです。この範囲は避けて、焼き戻しする必要があります。高い硬さが必要なら３００℃以下、硬さが低くていいなら５００℃以上で焼き戻しします。
その中間の硬さが必要なら、材質の方を変えるべきです。硬さには炭素量が効きますから、S45CとかS55Cとか炭素量を変えるのが普通でしょう。また、Cr、Mo等の合金元素を添加したSCM（通称クロモリ）を使うのもよいでしょう。Cr、Moは焼き入れ性も向上させますが、焼き戻し軟化に対しても抵抗力が上がります。

なお、工具鋼のような硬質材料については、もう少し別な配慮も必要ですが。

回答No.1

noname#230359

テンパー温度が高くなれば、合金鋼は硬度は低下しますがその分、焼き戻し温度が低い物と比べると延び絞り値はあがります。強靱となるのは「もろさ」が改善されるという意味でとらまえるべきと思います。
参考までに

補足

早急なご回答ありがとうございました。
申される通り、高温戻しすると上記回答の様な現象を生じますが、それを金属学的に説明するとどのようになるのでしょうか？
ご存知であればご教授願います。