パーライト焼入れとは
- パーライト焼入れとは、熱湯による焼入れ方法であり、冷却速度が遅くなるためマルテンサイト焼入れではなくパーライト焼入れが行われることがあります。
- パーライト焼入れのメリットは、焼入れ後の材料が耐久性や靭性を持ち、応力集中やクラックの抑制が可能になることです。
- 焼ならしとは異なり、パーライト焼入れでは焼入れ前と焼入れ後で組織に大きな変化が生じるため、材料の性能向上につながります。
- 締切済み
パーライト焼入れとは
素人なりに勉強しているのですが、パーライト焼入れなるものがよく理解できません。 本には、 「熱湯に焼入れすると冷却速度が遅くなり、マルテンサイト焼入れではなくパーライト焼入れすることが出来る（Howaq処理）」 とあります。 パーライト焼入れすることのメリットや、得られる組織、また焼ならしとはどう違うのかなど、どうかご教授願います。
- 金属
- 回答数5
- ありがとう数2
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
回答(3)さんにお答えします。 よく見つけられましたね。Googleで検索したら結構出ていますね。 Howaqとは「Hot Water Quench」であることも分かりました。 ご指摘の文献をサイトで見ました。Abstractしか見られませんでした。 内容から見て、高張力鋼板の製造方法に関するもので、何種類かある 高張力鋼板のうちDP(Dual Phase)鋼、つまり組織が「フェライト＋ マルテンサイト」型の鋼です。 それを実現する方法として、高周波で加熱(完全オーステナイト化では ないのでSoakingという言葉を使っているようです)してフェライト＋ オーステナイト相にし、冷水で２回冷却することにより、オーステナイト 相を完全にマルテンサイト相にするようです。この冷却方法は、冷却 速度が高いため、焼入性向上のための元素を倹約できるとしています。 従来の方法(具体的には不明)では、冷却速度が不十分なため焼が入らず、 パーライト相になってしまうので、焼入性向上元素量を多くしなければ ならなかったとしています。つまりここではパーライト相は張力を下げ てしまうので、望ましくない組織としています。 しかしAbstractにはHowaqについては触れられていないのでので、その 利用方法などは分かりませんでした。
「パーライト焼入」というのを初めて耳にして興味深く拝見してますが、 専門家の見解を早く見てみたいものだと心待ちにしています http://www.netushori.co.jp/story/07.html これを見るとベイナイトと言う組織が、パーライトっぽいと言っているが 現代の熱処理技術から塩浴などの手法から可能になってきたものなのかな？ あくまで推測だが焼入れ+焼き戻しの手間を一発クリアで近い組織にする？
?howaq?で検索してみると、論文のアブストラクトが掛かりました。 新日鐵などの丸飲みを企むアルセロール・ミタル製鉄の?ハイテン?に関する技術のようですね。 １さん、２さん解説してください。。。 どうもパーライトは避けるべきというふうに読めるのですが？ INNOVATIVE ANNEALING TECHNIQUES FOR THE PRODUCTION OF ADVANCED HIGH STRENGTH STEELS Keywords: dual phase, multiphase steels, howaq-twice, zinc quench, compact annealing line Abstract. -------- The reasons behind this are first the low cooling rates available on the lines which require the use of a large amount of alloying elements for avoiding the unwanted phases such as the pearlite★ and secondly the difficult control of soaking temperature and time in a narrow range, resulting in a variable austenite content at the end of the soaking and then in a dispersion of the obtained mechanical properties.
“パーライト”というのは、マルテンサイト同様に鉄-炭素合金の組織形態の一つですが、 オーステナイトからの急冷で生じるマルテンサイトが、言わば過炭化に近い状態なのに対して、 パーライトはフェライト(常温下でのごくありきたりな鉄の状態)とセメンタイト(炭化鉄;鉄の標準的な炭化状態)の共晶です. 鉄には、ある程度以上の熱を持つと炭素を取り込もうとする性質がありまして、 それもゆっくり冷やせば鉄が炭素を手放して別個に結晶化して、その状態をフェライトというのですが、 急冷により過剰な炭素を抱きかかえたまま固化したのがマルテンサイトで、 マルテンサイトから適度に炭素を手放したのがセメンタイトという感じになります. 焼きならしというのは、言わば結晶の整列・再配置と言いますか、 個々の結晶自体に殆ど変化を与えない組織の均質化という事になると思います. 焼き入れ、焼き鈍しというのは、結晶そのものを変質させます. 玄武岩と花崗岩の結晶の違いみたいなものですかね. マルテンサイトは非常に硬く、耐摩耗性を最重視する場面では有効ですが、反面脆く、 セメンタイトはマルテンサイトほど硬くはないもののほどほどの硬さがあり、 それがパーライト組織を形成する事で、フェライト由来の粘さとセメンタイト由来の硬さを併せ持つ事になりますから、 強度重視の場面ではマルテンサイトよりも効くのではないかと. 熱処理に関しては素人なので、具体的な用例などは書けませんが、 少しでも理解の手助けになればと思います.
鉄鋼材料には長く係わっていますが、「パーライト焼入」という言葉は 初めて聞きました。検索すると下記URL http://homepage2.nifty.com/ty-1999/netusyori-hyoumensyori/yakiire-01.html があり、その「硬さ焼入れ」の項を見ると、要は焼きが入っていないとな っていますが、これでは回答にはなっていないでしょう。「Howaq処理」も 勿論、初耳です。検索しても出てこないので内容がわかりません。 下記は推定です。 焼入冷却速度を低くするとパーライトが生成してしまうわけですが、参考 URLの(4)金属組織の項にあるように、ある冷却速度範囲では、通常のパー ライト(焼きならしで得られる組織)ではなく、微細パーライトになります。 この組織の場合、マルテンサイトほどではありませんが、ある程度の硬さ が得られます。また冷却速度が遅いため焼入歪みも小さくなります。 多分、マルテンほどの硬さは必要がなく、かつ歪みを嫌うような場合に 使用されているのではないでしょうか。
お礼
早速のご回答、有難うございます。 「パーライト焼入れ」という字面だけ見て、なんだか焼入れの失敗みたいに感じていましたが、 kuromameさんの仰るようなケースでは、ある程度の強度が出る上に焼き割れや歪みが生じず、確かに有効ですね。 また焼戻しも不要ということで、コストも抑えらるわけですよね。 「クイック焼きならし」というニュアンスで、理解することにしました。 勉強になりました。まだまだ分からないことが多いので、今後も色々と教えて下さい。宜しくお願い致します。
関連するQ&A
- 高周波焼入れについて
初歩的な質問で恐縮です。 高周波焼入れする材料の前組織の違いによって同じ高周波の条件でも 焼入れ硬さが変化すると聞くことがあります。 パーライト組織や球状化組織、ベイナイトとパーライトの混合組織などで そんなに変化するものなのでしょうか？ 小生の理解では焼入硬さは「炭素量に比例」と思っていますので、炭素量 が同じならば、高周波焼入れ後の硬さは変わらないと考えています。 ただ、高周波焼入れなので瞬間的な炭素の素地への溶け込みとなる分、組織 形態の違いで溶け込み速度が異なり、溶け込み不足が乗じて焼入れ硬度差が 生じるのではないかとも考えています。 しかし、実際に高周波焼入れ等の熱処理を行った事がないので、よく分かり ません。 高周波焼入れにお詳しい方、組織の違いで高周波焼入れ硬さに変化が実際に でてくるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 熱処理
- 鋼の焼入れ、焼き戻しについて教えてください
焼き入れは 通常、適正な温度で加熱して 適正な速度で 急冷すれば 完全なマルテンサイトになります。しかし、加熱温度が低くて急冷すれば、マルテンサイトと柔らかいフェライトの混合組織で十分な硬さが得られません。逆に加熱温度が高過ぎて、急冷すれば マルテンサイトが 粗大化して 硬いのですが、脆くなってしまいます。上の３つの場合を同じ条件で 焼き戻しすれば どうなるのでしょうか？焼き戻しというと 結局、フェライトとセメンタイトの２層なので、どれも 同じような 状態になって、結局は同じじゃないのか と疑問を持ちまして・・。 どうぞ、ご教授ください。
- ベストアンサー
- 科学
- 鋼の焼入れ、焼き戻しについて教えてください
焼き入れは 通常、適正な温度で加熱して 適正な速度で 急冷すれば 完全なマルテンサイトになります。しかし、加熱温度が低くて急冷すれば、マルテンサイトと柔らかいフェライトの混合組織で十分な硬さが得られません。逆に加熱温度が高過ぎて、急冷すれば マルテンサイトが 粗大化して 硬いのですが、脆くなってしまいます。上の３つの場合を同じ条件で 焼き戻しすれば どうなるのでしょうか？焼き戻しというと 結局、フェライトとセメンタイトの２層なので、どれも 同じような 状態になって、結局は同じじゃないのか と疑問を持ちまして・・。 どうぞ、ご教授ください。
- ベストアンサー
- 金属
- S53Cに高周波焼き入れ後、焼鈍すると組織はどう…
S53Cに高周波焼き入れ後、焼鈍すると組織はどうなる 熱処理作業の経験がない素人です 宜しくおねがいします。 S53Cのφ16位のボルトのねじ部に高周波焼入焼戻を行った後、焼鈍を行うと 組織はﾌｪﾗｲﾄ＋ﾊﾟｰﾗｲﾄになるのでしょうか？ また、焼鈍が不完全で荷重をかけると、遅れ破壊が発生しますか
- 締切済み
- 金属
- 2度焼入れのときの2回目の浸炭温度について
現在、標記の件について調査している者です。 ある鋼材(材質：SCM420)を浸炭焼入れ焼戻しをしたところ、有効硬化層深さが製品規格下限を割ってしまいました。 この鋼材をもう一度浸炭焼入れ焼戻し(再処理)を行い、有効硬化層深さを規格内に入れてみようと考えています。 そこで、過去の実績(小生が所属いしている部門の)を確認したところ、上記のような場合、再処理時の浸炭温度は必ず1回目のときより10℃下げて行っていました。 いろいろ情報を集めてみると、「同じ温度で再処理を行うと、結晶粒が粗大化してしまうこと」が理由であることが分かりました。 ここまでは何となく分かりましたが、なぜ粗大化するという所が良く分かりません。同じ温度であるならば、結晶粒は同じ大きさになると思うのですが。 浸炭温度を下げると、結晶粒は小さくなることは、文献・本などで書かれてたので、理解できました。また、温度を上げると、粗大化することも理解できます。同じ温度で処理することが、粗大化につながることが、理解できません。 一度浸炭焼入れ焼戻しを行った鋼材の金属組織が、そうでない鋼材と比べて 異なる(マルテンサイト組織になっている?)ことが関連しているのでしょうか。 以上、ご回答いただける方助けてください。。。
- 締切済み
- 熱処理
- 浸炭焼入と高周波焼戻
すいません。熱処理経験が浅くよくわからないので教えてください。 現状、実際の熱処理で困っているわけではないんですが上司に 「現状、浸炭焼入後、炉による焼戻を行っているが、たとえばその焼戻を高周波焼戻にすることはできるかどうか？一度調べてみてください」 といわれていろいろ資料を調べてみましたが、そもそもまさにその内容を書いたような文献というものがありません。自分なりに考えたポイントは 「焼入れの際に生じるﾏﾙﾃﾝｻｲﾄの範囲が浸炭焼入では高周波焼入より深そうなので、その組織を焼戻でどこまで戻せるか？」といったところかなと考えたんですが、文献が見つけられず手詰まりです。 （現状話題としているﾜｰｸは歯車なんですが、かなり厚みのあるものです） 上記に絡む設備のｲﾆｼｬﾙ、ﾗﾝﾆﾝｸﾞ等のﾒﾘｯﾄの話も気にはなりますが、そもそも 「用途として浸炭焼入後の高周波焼戻は成立するのかどうか」 という点が知りたいです。 どなたかそのあたりに詳しい方、助言お願いします。 特に文献等あれば、教えていただければ再度探してみようと思います。 以上、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 熱処理
- SUS420J2の焼入れ方法
SUS420J2の焼入れ方法を教えていただきたいです。 ネットで調べますと真空熱処理っていうことはわかりました。冷却方法は空冷、油冷どちらになるのでしょうか？ また、真空熱処理以外に高周波焼入れなどの他の焼入れ方法でも一定の硬度が得られるのでしょうか？ ベストな焼入れ方法を教えていただきたいです。 素人で無知ですので、どなたかご回答いただけると助かります。
- ベストアンサー
- 物理学
- なぜＳＣＭ材は焼き入れ性が良いのか？
ＳＣ材と比較してＳＣＭ材の焼き入れ性が良いことは、常識的に 知っているのですが、それはどういう仕組みによるものなのでしょうか？ 先日、ふと疑問に思い調べてみたのですが納得のいく答えを得られていません。 詳しい方がおられましたら、是非ご教示お願いします。 鉄鋼材料が熱処理によって硬くなるのはＣ％に依存しますが、 それを原子レベルで見た場合、結晶格子のなかに侵入したＣ原子が 結晶格子にひずみを発生させ、そのことによって、結晶格子が変形 しにくくなる→硬くなる、ということと思います。 ＣｒやＭｎなどの大きさの異なる金属原子（置換型）が入り込んでいる 合金鋼は元々小さな格子ひずみが発生しているので、熱処理をした場合に 深くまでその効果が入りやすい・・・という事なのでしょうか？ 宜しくお願いします。 しばらく、閲覧できなかったのでその間にずいぶん回答いただいていた ようですね。有り難うございます＋遅くなり申し訳有りません。 （追記）という形で皆さんへのお礼とさせて下さい。 ＞CrやMnがどのような作用をすることで臨界冷却速度が遅くなる ＞メカニズムを知りたいということでしょうか？ そうなんです。なぜ合金元素が加わることで臨界冷却速度が遅くなるので しょうか？ ＞Mo,Cr,Mn,Vは炭素原子の拡散を困難にし、パーライト変態を起こしにくくする ＞SCM材には「自硬性がある」 この辺に答えが有りそうですね、教えていただいた内容を元にもう少し 勉強してみます。他に参考となりそうな事項がありましたら 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 金属
お礼
丁寧に説明して頂き、感謝しております。 有難う御座いました。 今後も宜しくお願い致します。