熱処理の基礎知識‐焼入れ・焼もどし・焼なまし・焼ならし

鋼材に用いられる熱処理は、「焼入れ」「焼もどし」「焼なまし」「焼ならし」の4パターンがあります。いずれも鋼材を構成する微細な組織を加熱・冷却により調整して、目的の性質(硬さ・強さ・軟らかさなど)を得る方法です。

焼き入れ

自動車用の精密部品や金型用鋼材などに使用される素材は、硬度を上げ、耐久性や靭性を上げて、壊れにくくする必要があります。焼き入れを行い、強度をあげると、自動車の精密部品や金型用の鋼材として活用できます。つまり、素材の硬度を高めるためには、熱を加えて硬くする「焼き入れ」と呼ばれる熱処理方法が大切です。また、「焼き入れ」とは、一定以上の温度に素材を加熱したあと、適切な方法で素材を冷やしていく方法です。焼き入れをすると、加熱した素材の強度を高められ、衝撃や曲げに強い素材になります。焼き入れをしないままの素材は、耐久性がもろく、割れやヒビなどが入りやすくなります。焼き入れは、さまざまな部品や加工用素材を生み出すために重要な工程です。

焼き戻し

「焼き戻し」とは、一度焼き入れして冷やした素材を、そこからさらに加熱する熱処理方法です。「焼き入れ」の時よりも低い温度で再度加熱をすることで、より粘りや靭性を高められます。基本的に焼入れと焼もどしはワンセット。焼き入れした素材にもよりますが、焼き入れ後は必ずと言っていいほど焼き戻しをおこないます。焼き戻しをすることで、硬くて丈夫な製品づくりに生かすことができるからです。つまり、鋼材にヒビ割れや破損が起きる可能性を減らすことができます。もし、焼入れだけで作られた工具や部品があったとすると、すぐに破損したりキズが付いたりすることが発生するかも知れません。

焼きなまし

「焼きなまし」は、機械加工による切削や、プレス加工などを簡単にするために、材料を軟らかくすることが目的の熱処理方法です。素材を適切な温度で熱した後に、長時間かけてゆっくりと冷却するのが特徴です。

焼きならし

「焼きならし」とは、素材を鍛造や鋳造する工程で発生した、素材の組織のムラなどを均一にするための熱処理方法です。焼きならしをすることで、素材本来の強度や靭性などの機械的性質を高められます。また、焼きならしは、焼き入れの代替処理として利用される場合が多いです。

焼き入れのメリット

●鋼材を硬くできる
●ヒビ割れや破損を防げる
●鋼材の品質を高められる
●摩耗性や靭性、耐久性などを高められる


焼き入れ作業は、素材を硬くすることが目的です。ただ、硬度の変化は、素材に含まれる炭素量などによって変わるため、焼き入れを外注する場合には、素材の種類や含まれる炭素量、サイズなどのさまざまな項目を確認する必要があります。