焼入れ脱炭について

質問

焼入れ試行回数は3回が限度と聞きます。もちろん大きさなどによると思います。
理由を調べると脱炭層が出来、焼入れ硬さが得られないからということでした。
なぜ焼入れすると脱炭するのでしょうか。

回答No.2

kuroneko2020 · ベストアンサー

酸化性の雰囲気中で鋼を加熱すると表面に酸化スケールが出ます。鉄は酸化物になり、鉄中の炭素も酸化してガスとして抜けていきます。
最表面の炭素がなくなると、表面と内部で炭素の濃度差ができるため、表層部の炭素が表面に向かって移動していきます。その結果、酸化スケールの下に内部よりも炭素量の少ない層(脱炭層)ができます。

表層の脱炭層が問題になるなら、脱炭層を切削や研削で除去してしまう、つまり脱炭層が除去できるだけの仕上げ代があれば良いことになります。
あるいは、もともと焼入れ焼き戻しをした素材を加工する場合も、脱炭層の問題はありません。

では、内部には問題があるのか、ないのか。
構造用鋼では、2回なら問題はないとされており、3回では組織が粗くなるというような懸念があるなら、一度焼きならしを挟んでから、焼入れを行えば問題はありません。

しかし球状化焼まなしを行う鋼種、軸受鋼や工具鋼では2回でも問題があります。
参考
http://www.iri.pref.niigata.jp/topics/H29/29kin21.html
この場合も、球状化焼鈍なましを挟んで再焼入れをすれば、問題はなくなります。

回答No.3

kuroneko2020

回答No.2補足。
焼入れ(急冷)で脱炭するのではなく、焼入れ加熱で脱炭します。
ですから、焼きならしでも焼なましでも脱炭します。

お礼

より詳しく教えていただきありがとうございました

回答No.1

ohkawa3

焼入れ3回までは、高温～低温への温度急変の履歴回数が問題なのではないと思います。焼き入れが可能となる高温状態では、炭素成分が雰囲気の酸素と結合して失われていきます。回数を重ねればそれだけ長時間高温に晒されるので炭素量が減少することになって、硬度が得られないという結果に結びついていると思います。