浸炭焼入時のテンパーカラーとは？
- 浸炭焼入などのプロセスで焼入油中に水分が含まれると、焼入れ時にワークにテンパーカラーが付着します。
- テンパーカラーは、焼入油中の水分と反応して生じるものであり、メカニズムはまだ解明されていません。
- このテンパーカラーの付着を防ぐためには、焼入油の品質管理が重要です。
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浸炭焼入時のテンパーカラー
ご教授お願いします。 浸炭焼入などにおいて焼入油中に水分が含まれると、焼入れ時にワークにテンパーカラーが付いてしまいますが、このテンパーカラーが付くメカニズムが分かる方いらっしゃったら教えてください。 よろしくお願いします。
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ご質問にあるように、焼入れ油の水分が多いとテンパーカラーが付くことは よく知られています(参考URL)。 しかしそのメカニズムまで検討した事例を知りませんので、後はご参考まで。 参考URLによれば、安全な水分量としては油の溶解度以内で、これを越えると 水として底部に沈殿しているとのこと。油槽が攪拌されていれば、水分は油 中に水滴として懸濁している可能性もあります。 水として存在していれば、高温の熱処理物が入って来た時には気体（水蒸気 )と化しますが、H2Oのままで熱処理物と反応すれば、反応生成物はいわゆる 錆といわれるFe00H（Fe水酸化物）になるはずです。しかしテンパーカラーの 原因となっている薄い被膜はFe酸化物と考えられてます。これより推定され るのは、水蒸気が分解して活性な酸素が発生し、Fe酸化物を生成しているす るのではないでしょうか。 Feを酸化雰囲気中で加熱すれば酸化します。生成した酸化物被膜が薄い時 にはテンパーカラーと言われ、酸化物被膜の厚みにより色が変わり、最も 薄い場合は灰黄色ですが、厚くなるに従い、 褐色→紫色→濃青色→薄青色→灰青色→灰色となります。 つまりFeの酸化物は２００～３００℃だけで生成するのではなく、もっと 高い温度でも生成します。 一方、水蒸気の分解はそのような温度では起こることは考えにくく、焼入 直後の高温で起こっているものと推定します。 高純度の油による油冷ならば酸化は起きないのに、不純物の水分のために わずかに酸化するため、あたかも大気中で焼戻し（テンパー）したような 色（テンパーカラー）が付いたものと考えられます。
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