金属熱処理についてNO2
樺部熱工
６・ 脱炭
*金属熱処理を行なうにあたり、最も起こりやすく、最も注意が必要な事の一つ
に脱炭がある。
脱炭とは材料（鋼）を加熱した時、酸素が鋼の中に浸入する時に起こり（酸化）、
鋼の炭素量が減少する事をいう。脱炭層（炭素がぬけてしまった部分）は、
焼入れをしても十分な硬さが得られず、後工程にも大きな影響を及ぼすので
注意しなければならない。
この後に述べる焼きならし等の作業においても発生する。
当社では、連続炉（コンベア式）の他にバッチ型といわれるガス炉が８基あり
（そのうち１つは鋳物用の大型台車炉）、台車炉を除く７基の炉で通常最も多く
行なわれるのが「焼きなまし」である。
７・ 焼きなまし
*焼きなまし（焼鈍という）は、材料の軟化、結晶組織の調整、内部応力の除去
の為に、ある適当な温度（主に変態点＋５０度前後くらい・当社では約８１０度）
に加熱した後ゆっくりと冷却する（炉冷）。
炉冷とは、加熱保持時間終了後も炉から出さずにゆっくりと（１時間あたり３０度
下げるくらい）冷却する方法。
焼きなまし（焼鈍）には用途に応じて次のような種類がある。
・完全焼きなまし（完全焼鈍）
・応力除去焼きなまし
・低温焼きなまし
・球状化焼きなまし
*完全焼きなまし（完全焼鈍）
上記のうち、日々、最も多く行なっているのが完全焼きなましであり、これは
変態点以上＋５０度くらいの高温に加熱しその温度を材料の大きさ（質量）に
応じて保持した後、徐々に冷却させる方法で、特に変態点付近をゆっくり冷却し
材料の変態を行い、材料内部のひずみも調整する作業。
加熱保持時間は、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり１時間が適当といわれている。
*応力除去焼きなまし、低温焼きなまし
当社では、主に台車炉で鋳物に対して行なっているが、その他にも鍛造、溶接
などで生じた内部応力（加工した時に、材料の内部にこもってしまったひずみで、
そのままにしておくと、その内部の力が外に出て次工程での加工などでの寸法
変化や、割れを生じてしまう）を熱を加える事によって作為的にその力を外に
出し、 後工程での加工がスムーズに運ぶようにする処理で、
５８０度プラスマイナス２０度くらいで行なっている。
やはり完全焼鈍と同じように炉冷とする。
*球状化焼きなまし
鋼の中の炭化物を球状化に（拡大して顕微鏡でのぞいた時に、炭化物が球状
「円く」になる）させる為に行なう焼鈍をいう。
球状化焼鈍を行なえば鋼は靭性が大きくなり、加工性もアップする。
*当社の焼鈍の主なタイプ*
その他にも鋼（材料）の質量に応じて保持時間を長短させる
８・焼きならしＮ（normalizing)
* 焼きならしは鋼をオーステナイト組織としてから空気中に放冷する。（保持時間
終了後、直ちに鋼が真っ赤な状態で出炉する）
この焼きならしは、前工程の鋼への影響をとり去り、鋼の組織を細かく均質化して、
機械的性質を改善する目的で行なわれ、これによって鋼の強さと靭性が
向上される。
焼きならしは焼準ともいう。
９・硬さ試験機（Ｈardness tester)
*H調質（焼入 焼き戻し）、Ａ焼きなまし（焼鈍）、Ｎ焼きならし（焼準）等の工程後は、
各々、用途に応じた硬度であるか確認する必要があり、その硬度検査をする
試験機を硬さ試験機という。
その種類は試験片の大きさや、材質などによって使用する試験機が異なるが、
・押し込み硬さ試験機
・衝撃硬さ試験機
・引掻硬さ試験機 がある。
このうち衝撃硬さ試験機と、引掻硬さ試験機は当社で使用しておらず、押し込み硬さ
試験機について説明したい。
・押し込み試験機には、ブリネル、モノトロン、ロックウエル、ビッカーズなどがあり、
これらはいずれも試験片の表面を何らかの形で押し（圧力を加え）出来たくぼみの
大きさによって硬度を査定するものである。
*ロックウエル試験機は当社内で最も多く使用される試験機で、ロックウエルＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆの各スケールがあるが、主にロックウエルＢスケール（ＨＲＢ）と
ロックウエルＣスケール（ＨＲＣ）を使うので２つについて説明する。
：ＨＲＢとＨＲＣの違いは、試験片に圧力を加える押込体の先端がＨＲＢは1/16
鋼球を使い、ＨＲＣは半径0.2mmのダイヤモンドを使用し、試験片に押しこむ力も
HRB100ｋｇ荷重、ＨＲＣ150ｋｇ荷重ということである。そして、いずれも試験片に
出来たくぼみの大きさから硬度が測定できる。
ＨＲＢは軟質鋼材、非鉄金属類などの測定に使い、ＨＲＣは焼入試片、硬質鋼材
などの測定に使用する。
