- 締切済み
工具鋼の焼戻しについて
- 工具鋼の焼戻しについて、なぜ2回以上行うのか疑問に思っています。焼戻し温度や時間を延ばして1回で済ませると良いのではないかと思いますが、何か特別な理由があるのでしょうか。
- 身近な文献を調査したところ、工具鋼の焼戻しについては明確な説明が見当たりませんでした。焼戻しを2回以上行う理由については、専門家の意見や実践例を参考にする必要がありそうです。
- 工具鋼の焼戻しは1回だけでは十分な性能が得られず、2回以上行うことが一般的です。焼戻し温度や時間を調整することで、材料の組織を最適化し、硬さや耐久性を向上させることが可能です。
- 熱処理
- 回答数3
- ありがとう数1
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
nkgw氏の回答を補足させて頂きます。 焼もどしで炭化物の析出したことによって不安定化したオーステナイトは焼もどしの冷却過程でマルテンサイトに変態します。 この変態したばかりのマルテンサイトは脆く、「焼入マルテンサイト」と称されるものですが、nkgw氏のご説明の通り、焼もどしにより粘りのある「焼もどしマルテンサイト」に変わります。 工具鋼の焼入冷却の際、焼入マルテンサイトと残留オーステナイトの組織となったものを1回目の焼もどしで焼もどしマルテンサイトと残留オーステナイトが変態した焼入マルテンサイトと残りの残留オーステナイトになり、2回目の焼もどしで、焼入冷却と1回目の焼もどしからの焼もどしマルテンサイトと僅かに残った残留オーステナイトからの焼入マルテンサイトと残りの残留オーステナイトになります。残留オーステナイトの量が多い鋼種は焼もどしを3回繰り返すものがあります。 質問の答えは、焼入ままでの未変態の残留オーステナイトを焼入マルテンサイト化して、更に焼もどしマルテンサイト化するために、1回目の焼もどしの後の冷却、2回目の焼もどしの過程が必要ということです。
「回答1」に追記します。焼もどし前のマルテンサイトは、工具鋼に含まれる炭素が過飽和に溶け込んだ状態で内部応力が高く、ちょうど小さい箱に物を無理矢理に詰め込んだ状態になっております。焼もどし処理によって、炭素と鉄や合金元素が結合した炭化物を析出し、内部応力が軽減されて、工具はストレス解放状態となる訳です。ダイス鋼(SKD)やハイス(SKH)のような炭化物を形成し易い成分(Mo,Cr,W,V,など)を多く含有する場合は、高温焼もどし過程で、これらの合金炭化物がマトリックスに微細に析出することによって硬さが上昇(二次硬化現象)して、工具の耐摩耗性向上に寄与します。いずれにしても、工具鋼の適材選定と熱処理は、金型や工具の「生命」を左右する大事な工程ですので、手抜きは絶対許されません。念のため申し添えます。以上。
工具鋼の焼もどし処理は、焼入れによって生じた内部応力の除去と組織を安定化して、変形、割れの防止と靱性を高めることを目的としている。焼もどし処理を2回以上行うのは、1回目の焼もどしで残留オーステナイトの変態(分解)によって生じた脆いマルテンサイトを、2回目の焼もどしによって安定化するために行うのです。焼もどし処理が1回の場合、処理時間を延ばしても靱性が低く使用中に欠け、割れが発生する危険があります。特に残留オーステナイト量が多く発生し、かつ、残留オーステナイトの分解し易い 500 C以上の高温焼もどし処理が行われるダイス鋼(SKD),ハイス(SKH)の場合は、2-3回以上の焼もどしが不可欠です。以上。
お礼
早速のご回答有難うございます。 詳細にご教授して頂き誠に有難うございます。 さらにご質問させてください。 ＞2回目の焼戻しによって安定化するために行うのです。 Ｑ．2回目の焼戻し安定化するというのは脆いマルテンサイトを何か他の組織に変化させるのですか？それともそのままマルテンサイト組織のままなのでしょうか？