この記事では、基本原理から始めて、製品の 4 つの主要な熱処理プロセスを詳しく説明します。チタン素材段階的に、微細構造の変化、各プロセスの目的、および実際の応用を明確に説明します。熱処理の基礎となるロジックは、加熱、保持、冷却という 3 つの中心要素に要約されます。
1. 加熱: ワークピースを指定された臨界温度まで加熱して、チタン材料の内部結晶構造に相変態を誘発します。
2. 保持: ワークピース全体の微細構造を均一にするために、温度を十分な時間維持します。
3. 冷却: このステップは相変態にとって重要です。冷却速度が異なると、微細構造と機械的特性が完全に異なります。
アニーリング：炉で徐冷して硬度を下げる
アニーリングプロセス: チタン材料は適切な温度まで加熱され、その温度で一定時間保持され、その後炉とともにゆっくりと冷却されます。これは 4 つのプロセスの中で最も遅い冷却プロセスです。
主な機能: チタン材料の硬度を下げ、機械加工性を向上させます。ワークピース内の残留応力を除去し、微細構造を安定させ、その後の機械加工中の変形を防ぎます。
-現場での用途: 鍛造および鋳造に使用される原材料の軟化処理と応力除去。
焼入れプロセス: チタン材料は臨界温度を超える温度まで加熱されます。その温度で十分な時間保持した後、ブライン、水、焼き入れ油などの冷却媒体に急速に浸漬して急速冷却します。
主な機能：ワークの硬度、耐摩耗性、強度が大幅に向上します。
プロセスの限界: 焼入れのみを受けたチタン材料は靭性が低く、重大な内部応力が保持されます。その後焼き戻しを行わないと、ワークピースに亀裂が発生しやすくなります。
産業用用途：切削工具、歯車、ベアリングなど、高い硬度と耐摩耗性が要求される部品の最終熱処理。
焼入れ後は必ず焼き戻しを行ってください。焼き入れされたワークピースは、臨界温度未満の温度まで加熱され、その温度に保持された後、冷却されます。
焼き戻し温度に応じて、異なる微細構造が得られます。
- 低温-焼戻し: 高い硬度を維持し、焼入れ応力を軽減します。
- 中温-および高温-焼戻し: 強度と靭性のバランスを整えます。
主な機能: 焼入れによって生じる残留内部応力を除去し、脆性を軽減し、硬度を調整します。業界で一般的に使用される「焼きならし」という用語は、全体的に良好な機械的特性を達成するために使用される、焼き入れと高温焼き戻しを組み合わせたプロセスを指します。-
用途：シャフト、コンロッドなどの交流荷重がかかる部品。
4大熱処理工程のまとめ
1. 正規化: 空冷して粒子サイズを微細化し、微細構造を均質化します。予備熱処理に一般的に使用されます
2. アニーリング: 炉内でゆっくりと冷却します。硬度を下げ、応力を取り除き、機械加工を容易にします
3. 急冷: 急冷媒体中での急速冷却。マルテンサイトを形成し、硬度と耐摩耗性を高めます。焼き入れした部品は焼き戻しする必要があります
4.焼き戻し: 焼き入れ後のプロセス。-内部応力を解放し、靭性を調整します。焼入れ + 高温焼戻し -=焼入れおよび焼戻し
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