焼入れ性

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焼入れ性(やきいれせい、hardenability)は熱処理によって焼入れ硬化のしやすさを示す合金の性質である(特にで重要である)。焼入れた時に硬化するほど「焼入れ性が良い」という。一般に硬化という現象は脆化を伴い起こる。溶接のように局部的に材料に焼き入れが行われると、接合部の強度が劣化する恐れがあるので焼き入れ性を確認することは重要である。

鋼の焼入れ性は、炭素量、または合金元素の量、オーステナイトの結晶粒の大きさ、冷却速度によって変化する。焼入れ性を良くするためには、マルテンサイト生成比率を高めたり、生成されるマルテンサイトが硬いことなどがポイントである。合金元素の影響の大きさはそれぞれの成分の炭素当量を使って計算する。一般的に、少量の合金元素の添加によって焼入れ性は良くなる。特に、クロムマンガンモリブデンの影響は大きい。焼入れに使われる冷却材は熱伝導率、比熱がかわることにより冷却速度に影響する。塩浴や水浴は、油浴や空冷にくらべて速い冷却速度になる。冷却材が沸騰すると冷却速度はさらに速くなる。焼入れ品の形状も冷却速度に影響する。製品の厚さに比べて表面が大きければ冷却速度は大きくなる。

鋼の焼入れ性を評価するのにジョミニー試験が用いられる。規定された寸法の丸棒のサンプルを用いて、まず試料を均一に熱し完全にオーステナイト化した後、その端部を室温の水で焼入れすることによって、主として試料の長手方向に冷却速度の異なる部位を作り、縦断面の長さ方向の硬さの変化から焼入れ性を評価する。焼入れされた部分が長いほど焼入れ性がよいとする。

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